Israëlisch onderzoek onthult hoe bomen rivieren kunnen beschermen tegen landbouw vervuiling

Bodemonderzoek van een bufferstrook in aanbouw. Foto via Ynet

Uit een nieuw Israëlisch onderzoek in het stroomgebied van de Kishon-rivier blijkt dat het planten van smalle stroken inheemse bomen en vegetatie tussen landbouwgrond en waterwegen kan dienen als natuurlijke buffers, die vervuilende stoffen filteren, bodemerosie voorkomen en rivierecosystemen herstellen, meldt Ynet.

Jarenlang hebben de beken die door de landbouwgebieden van Israël stromen, niet alleen als natuurlijke waterlopen gediend, maar ook als afvoerkanalen voor verontreinigende stoffen die van nabijgelegen velden afspoelen. De combinatie van intensieve landbouw, kale grond die aan regenval wordt blootgesteld en verouderde drainagesystemen heeft wijdverbreide schade veroorzaakt aan de waterkwaliteit, lokale ecosystemen en het vermogen van rivieren om goed te functioneren.

Een driejarig onderzoek, uitgevoerd door het Soil Erosion Research Station van het Ministerie van Landbouw en Plattelandsontwikkeling, in samenwerking met en gefinancierd door het Joods Nationaal Fonds (JNF) , biedt een nieuwe aanpak voor het probleem. In plaats van te vertrouwen op betonnen muren, dijken of zuiveringsinstallaties, richtten de onderzoekers zich op een eenvoudigere, natuurlijke oplossing: bomen, struiken en inheemse vegetatie.

Het onderzoek werd uitgevoerd in het stroomgebied van de Kishon, een van Israëls grootste en belangrijkste afwateringssystemen. Het gebied staat bekend om zijn intensieve landbouwactiviteiten en de Kishon en haar zijrivieren hebben in de loop der jaren te kampen gehad met ernstige vervuiling, slechte waterkwaliteit, bodemerosie en verstoppingen in de afwateringsinfrastructuur. Veldtesten brachten op bijna elk bemonsteringspunt sporen van pesticiden, meststoffen en farmaceutische stoffen aan het licht – duidelijk bewijs dat landbouwafval de rivieren binnenkomt, met name tijdens regenval.

Een van de belangrijkste oorzaken, zo ontdekten onderzoekers, is landgebruik. Op veel plaatsen strekt de landbouw zich uit tot aan de rivieroever, waardoor er geen bufferzones zijn om verontreinigende stoffen op te vangen of te filteren voordat ze het water bereiken. Het resultaat is een ongecontroleerde stroom verontreinigende stoffen, versnelde bodemerosie en zware druk op drainagesystemen. De afgelopen jaren zijn tientallen miljoenen shekels uitgegeven aan het baggeren van sediment uit stroomgebieden in de regio Kishon om de waterstroom te verbeteren en overstromingen te voorkomen.

De oplossing die de onderzoekers testten is internationaal bekend, maar is in Israël nog maar zelden onderzocht of wetenschappelijk toegepast: vegetatieve bufferstroken. Dit zijn smalle stroken bomen, struiken en lokale planten die tussen landbouwvelden en rivieroevers worden geplant. Wereldwijd worden dergelijke bufferstroken gebruikt om bodemerosie te voorkomen, verontreinigende stoffen te filteren, bodemvocht vast te houden en habitats te herstellen.

Gerestaureerde bufferstrook versus gecultiveerde strook. Foto via Ynet

"Het doel van de studie was om de mogelijkheid te onderzoeken om land in de buurt van de rivier dat ernstig gedegradeerd was te herstellen", legde Dr. Ora Rein uit, hoofdonderzoeker van de studie bij het Soil Erosion Research Station. "We hebben dit onderzocht als een op de natuur gebaseerde oplossing om overstromingsrisico's te verminderen, geërodeerde grond vast te houden, de waterkwaliteit te verbeteren en de biodiversiteit te vergroten. We hebben specifiek gekeken naar de rol van bomen bij het herstel van ecosysteemdiensten via bufferzones in gebieden met intensieve landbouw waar de natuurlijke vegetatie bijna volledig verloren is gegaan."

Het team richtte een proeflocatie in langs de rivier de Kina, een zijrivier van de Kishon, waar bufferstroken werden aangelegd in een zorgvuldig ontworpen lay-out als onderdeel van een langetermijnproject voor het herstellen van het stroomgebied.

Gedurende drie jaar monitorden de onderzoekers hoe vegetatie hydrologische en ecologische processen beïnvloedde. Ze volgden de concentraties verontreinigende stoffen in het water, de snelheid van bodemerosie en schommelingen in de bodemvochtigheid. Ze voerden ook bioakoestische monitoring uit – waarbij ze de geluiden van dieren registreerden – om veranderingen in de biodiversiteit te identificeren. Tegelijkertijd bouwden ze een ruimtelijk computermodel om de afstromingsroutes van oppervlaktewater in het bekken te analyseren en te bepalen waar bufferstroken de grootste impact zouden hebben.

De resultaten waren opvallend. De bevindingen toonden een duidelijk positief effect van vegetatie op de omgeving. Hoe diverser de plantensoorten binnen de bufferstrook, hoe lager de concentraties meststoffen en verontreinigende stoffen in het water. Gebieden met een rijkere plantendiversiteit hadden significant lagere concentraties ammoniumstikstof – een belangrijke indicator voor landbouwverontreiniging.

Onderzoekers in het gebied. Foto via Ynet

De vegetatiebuffer fungeert als een natuurlijk filter dat voorkomt dat vervuilende stoffen in de rivier terechtkomen en zo de waterkwaliteit helpt behouden.

Bovendien verminderde de vegetatie het bodemverlies en de erosie in de loop van de tijd. In testgebieden waar bomen en struiken werden geplant, daalde het bodemverlies sterk, terwijl open landbouwpercelen bijna twee keer zoveel erosie vertoonden. Het effect was vooral merkbaar langs stroomgebieden, waar het erosierisico het hoogst is.

De buffers stabiliseerden bovendien het vochtgehalte in de bodem, waardoor de vruchtbaarheid behouden bleef en de biologische activiteit zelfs tijdens droge seizoenen werd ondersteund.

Ook de biodiversiteit profiteerde. Met behulp van continue geluidsmonitoring registreerden de onderzoekers tienduizenden individuele dieren van verschillende soorten gedurende een jaar. Gebieden met volwassen bomen vertoonden significant meer activiteit, met name van vogelsoorten zoals frankolijnen en amfibieën zoals boomkikkers. Dit laat zien hoe kleine veranderingen in landbeheer de capaciteit van een habitat om wilde dieren en biodiversiteit te ondersteunen aanzienlijk kunnen verbeteren.