Tractors, maaidorsers en bietenrooiers: boeren hebben steeds grotere en zwaardere machines tot hun beschikking. Het idee is dat ze daarmee meer kunnen verbouwen en oogsten. Maar in werkelijkheid vernietigen ze mogelijk de bodem, zo waarschuwen onderzoekers.

In de afgelopen eeuw is er veel veranderd in de landbouw. Kleinschalige boerderijen hebben plaatsgemaakt voor grote boerenbedrijven die over vele hectares grond beschikken en daar op grote schaal gewassen op verbouwen. Met de groei van de boerenbedrijven zijn ook de landbouwvoertuigen die boeren gebruiken om het land te bewerken, te zaaien en te oogsten groter en zwaarder geworden. “Het totale gewicht van moderne oogstmachines benadert nu dat van de grootste dieren die ooit op de aarde liepen: de sauropoda,” zo schrijven onderzoekers in het blad Proceedings of the National Academy of Sciences Agricultural Sciences. Zo kan een volgeladen, moderne bietenrooier zich met een gewicht van zo’n 60.000 kilo bijvoorbeeld prima meten met de zwaarste plantenetende dinosaurussen die miljoenen jaren geleden op de aarde rondliepen en een gewicht tussen de 60.000 en 80.000 kilo konden bereiken.

Keerzijde
Die moderne, grote en zware landbouwmachines zijn indrukwekkend. En ook met de beste bedoelingen ontwikkeld; ze stellen boeren in staat om grote stukken land efficiënt te bewerken en zo de oogst te vergroten. Maar er zit een keerzijde aan het verhaal, zo stellen de onderzoekers. Want terwijl die zware machines over het land rijden, drukken ze de grond eronder samen. Voor het bovenste laagje aarde is dat niet zo’n probleem; dat wordt regelmatig weer omgeploegd. Maar wat de onderzoekers in hun studie vaststellen, is dat de zware landbouwvoertuigen in toenemende mate ook de dieper gelegen grondlagen – die een ploeg onaangeroerd laat – samendrukken. En dat is reden tot zorg. “Veldonderzoek wijst uit dat het samenpersen van de ondergrond (dus die dieperliggende grondlagen, red.) lastig te herstellen is en het functioneren van de grond gedurende jaren tot zelfs decennia kan aantasten,” zo schrijven de onderzoekers.

Structuur
“Het samendrukken van de ondergrond vernietigt de structuur van de grond,” zo legt bodemkundige Wei Hu – hij is niet betrokken bij het onderzoek – uit. “Het heeft een negatieve impact op de functies van de bodem. Denk aan de infiltratiecapaciteit (oftewel hoeveel water in de bodem door kan dringen, red.), de hoeveelheid water die voor planten beschikbaar is, de luchtigheid van de bodem en de mate waarin wortels in die bodem door kunnen dringen. En dat heeft weer een negatieve invloed op de oogst en het milieu.”

Trends
In hun studie buigen de onderzoekers zich over trends in het gewicht van landbouwvoertuigen en kijken ze tevens naar de wielen die daaronder worden gemonteerd. Het wijst enerzijds uit dat de landbouwvoertuigen met name sinds de tweede helft van de vorige eeuw aanzienlijk zwaarder zijn geworden. Maar anderzijds blijkt de druk op het oppervlak de afgelopen decennia nauwelijks te zijn toegenomen; door te kiezen voor grotere wielen wordt de druk op het oppervlak redelijk verdeeld. Dat is een bewuste keuze; zo wordt immers voorkomen dat de landbouwvoertuigen onder hun eigen gewicht in de grond zakken en vast komen te zitten. Maar hoewel de druk op het oppervlak – terwijl de landbouwvoertuigen zwaarder werden – dus vrij constant is gebleven, blijkt de druk op dieper gelegen grondlagen juist op te zijn gelopen. “Op grotere diepte wordt de druk die de bodem ervaart puur afhankelijk van de wielbelasting en minder bepaald door de druk op het oppervlak,” zo leggen de onderzoekers uit. “De druk op de onderliggende bodem, oftewel in de wortelzone (de zone waarin planten zich wortelen, red.) blijkt dan ook geleidelijk aan te zijn toegenomen.” En de landbouwvoertuigen blijken de bodem ook op steeds grotere diepte samen te persen. “Waar samenpersing van de grond een paar decennia geleden nog beperkt was tot oppervlakkig gelegen grondlagen die binnen de grondbewerkingsdiepte vallen (en dus elk jaar worden omgeploegd, red.) vinden we de samengeperste grondlagen nu op grotere diepte, waar ze mogelijk niet jaarlijks worden omgeploegd (en de samenpersing dus ook niet ongedaan kan worden gemaakt, red.).”

Wereldwijd probleem
Het samenpersen van de dieper gelegen grondlagen is een wereldwijd probleem, zo stellen de onderzoekers. In hun studie schatten ze dat ongeveer 20 procent van de wereldwijde landbouwgrond het risico loopt om op grotere diepte te worden samengeperst. Het leeuwendeel daarvan ligt natuurlijk in gebieden waar grootschalige landbouw wordt bedreven (denk aan Europa, Noord-Amerika, Zuid-Amerika en Australië). Maar, zo waarschuwen de onderzoekers, in de nabije toekomst kunnen ook India en China – waar boerenbedrijven nu doorgaans nog klein zijn – en Sub-Sahara-Afrika – waar de landbouw nog niet zo gemechaniseerd is – met deze uitdaging te maken krijgen.

De ironie
Het is volgens de onderzoekers een “verraderlijke en grotendeels over het hoofd geziene bedreiging” die ze met hun studie voor het voetlicht willen brengen. Ze hopen dat het ertoe leidt dat het ontwerp van landbouwvoertuigen nog eens kritisch onder de loep wordt genomen. Want er staat veel op het spel. “Ironisch genoeg kunnen zeer efficiënte tractors en oogstmachines de vooruitgang – richting een groeiende voedselproductie voor een groeiende populatie – door het onbedoelde risico op samenpersing van de bodem, hinderen.”

De paradox
Grappig genoeg heeft het onderzoek echter niet alleen implicaties voor de manier waarop wij landbouw bedrijven; het kan ook meer inzicht geven in hoe sauropoda aan hun natje en hun droogje kwamen. Want als deze dinosaurussen net zo zwaar waren als onze moderne landbouwmachines, dan moeten ze dieper gelegen bodemlagen ook behoorlijk hebben samengedrukt en zo de groei van hun voedsel beperkt hebben. Misschien nog wel meer dan onze landbouwvoertuigen die zich op minimaal vier wielen voortbewegen, omdat de sauropoda al wandelend hun gewicht slechts elke keer over drie poten verdeelden. Maar als de sauropoda de bodem samenpersten en zo de groei van hun voedsel beperkten, hoe konden ze dan toch aan voldoende voedsel komen om dat enorme lichaam – met dat enorme gewicht – te onderhouden? Het is een goeie vraag. Temeer omdat je mag verwachten dat de rijke vegetatie die de sauropoda at veel vocht behoefde en de bodem waarop de sauropoda rondliepen dus vrij vochtig moet zijn geweest (en dus vrij gemakkelijk samen kon worden geperst). Misschien reisden de sauropoda veel rond en trokken ze na het vernietigen van de bodem gewoon weer verder? De onderzoekers denken van niet. “Waarschijnlijk was het foerageergebied waarin deze giganten actief waren vrij klein, omdat het voor de sauropoda een enorme uitdaging moet zijn geweest om zich over de natte grond te bewegen.” De wetenschappers komen dan ook met een andere hypothese op de proppen: de sauropoda creëerden een straatje. Een platgestampt pad waar ze en masse overheen stampten, terwijl ze met behulp van hun lange nekken uit de berm aten en de bodem daaronder dus verder ongemoeid lieten.

Of dat beeld klopt, is nog niet bewezen. Maar als het werkelijk zo ging, hielden de planteneters er een behoorlijk duurzaam foerageerbeleid op na waar wij mensen duidelijk nog iets van kunnen leren.