Geluid is een fundamenteel aspect van het milieu en van vitaal belang voor ecosystemen. Uit één onderzoek bleek dat het afspelen van geluidseffecten op een gewone, plantbevorderende schimmel in de bodem ervoor zorgde dat deze sneller groeide dan schimmels die niet aan het geluid werden blootgesteld. Deze nieuwe ‘eco-akoestische’ benadering houdt de belofte in van het herstel van beschadigde ecosystemen.

Studies hebben aangetoond dat planten geluid waarnemen als een mechanische stimulus die de stroom van voedingsstoffen kan vergemakkelijken, de groei kan bevorderen en het immuunsysteem kan versterken. Nu suggereert een nieuwe studie van de Flinders University in Zuid-Australië dat hetzelfde zou kunnen gelden voor de bodem.

Onderzoekers onderzochten hoe akoestische stimulatie een bodembewoner, plantengroeibevorderende schimmel beïnvloedt, en of het mogelijk zou kunnen zijn om geluid te gebruiken om beschadigde ecosystemen te herstellen.

"Meer dan 75% van de bodems in de wereld zijn al aangetast, dus we moeten fundamentele stappen ondernemen om deze trend te keren en de biodiversiteit te herstellen", zegt Jake Robinson, eerste en corresponderende auteur van het onderzoek. "Deze studie verraste ons door aan te tonen dat het aanvankelijke aantal sporencelbiomassa van een veel voorkomende plantengroeibevorderende schimmel bijna vervijfvoudigde vergeleken met een controlegroep waar geluidsgolven zich op omgevingsniveau bevonden."

De onderzoekers begonnen met het ondergronds begraven van gewone groene theezakjes en rooibostheezakjes om de groei van schimmelbiomassa, een hernieuwbaar organisch materiaal van planten en dieren, te stimuleren. De theezakjes werden in een geluiddichte doos geplaatst en blootgesteld aan een monotoon geluidsveld van 70 dB of 90 dB bij 8 kHz. Aan het begin van het experiment was er in geen enkel theezakje een schimmelbiomassa zichtbaar, maar na 14 dagen akoestische stimulatie was er een grote hoeveelheid dichte schimmelbiomassa zichtbaar in de groene en zwarte theezakjes in de 70 dB- en 90 dB-behandelingsgroepen, evenals aan de binnen- en buitenkant van elk theezakje. In de controletheezakjes met omgevingsgeluidsniveaus onder de 30 decibel was schimmelbiomassa veel minder zichtbaar.

De onderzoekers herhaalden het experiment vervolgens in een laboratoriumomgeving, met behulp van petrischalen met Mucor-culturen. Mucor is een effectief biologisch bestrijdingsmiddel dat verschillende bodempathogenen doodt en de plantengroei bevordert. Twintig petrischalen werden gedurende vijf dagen gestimuleerd door monotone geluidsgolven van 80 decibel met een frequentie van 8 kilohertz; 20 petrischalen werden helemaal niet gestimuleerd. Op dag vijf werd een sterk effect van akoestische stimulatie op schimmelgroei, sporengroei en sporendichtheid waargenomen. In petrischalen die aan geluid werden blootgesteld, nam de sporenactiviteit ongeveer vervijfvoudigd toe.

"Het onderzoek van ons laboratorium naar restauratie-ecologie maakt de weg vrij voor een betere hergroei van inheemse vegetatie, inclusief de herintroductie van verloren soorten", zegt co-auteur Martin Breed. "Ons onderzoek naar het potentieel om microbiële activiteit in de bodem te stimuleren, maakt gebruik van andere innovatieve mogelijkheden om de natuur te helpen herstellen."

Na herbegroeiing hebben bodemmicro-organismen tientallen jaren nodig om volledig te herstellen. Deze studie biedt een potentiële "eco-akoestische" benadering om dit proces te versnellen. Verder onderzoek is nodig om de mechanismen van geluidseffecten op schimmelgroei te onderzoeken en om te bepalen of bepaalde geluidsparameters zich op specifieke schimmelsoorten kunnen richten.

Een preprint van het onderzoek is beschikbaar op bioRxiv.