Een verrassend fenomeen doet zich voor nadat een bosbrand door een landschap scheurt. Uit de zwartgeblakerde grond komt een buitengewone natuurlijke opwekking voort - gesynchroniseerde kiemkracht die het landschap in bloemen en kleuren bekleed.

Dus wat is het in bosbranden dat planten deze levenskus geeft? Het antwoord is rook en het transformeert in toenemende mate alles van grootschalige landregeneratie tot kinderdagverblijven en tuinieren.

Het mysterie van zaadkieming

Verbrande planten overleven bosbranden op verschillende manieren. Sommige worden beschermd door houtachtige onderstammen en met schors beklede stengels; anderen komen uit ondergrondse knoppen. Maar de meeste planten ontwaken hun bodemzaadbank, die misschien tientallen jaren of zelfs een eeuw slapend heeft gelegen.

Deze door rook geïnduceerde zaadkieming wordt echter niet gemakkelijk gerepliceerd door mensen die proberen de planten zelf te laten groeien. Traditioneel konden veel inheemse Australische flora soorten - van franje-lelies tot flanel bloemen en triggerplanten - niet gemakkelijk of helemaal niet uit zaad worden gekweekt.

De franje-lelie, waarvan is gebleken dat het zaad ontkiemt na rookbehandeling. Flickr

In de afgelopen decennia betekent dit dat de planten afwezig waren in restauratieprogramma's en huistuinen, waardoor de biodiversiteit werd verminderd.

In 1989 worstelde de Zuid-Afrikaanse botanicus en dubbele doctor Dr. Johannes de Lange met een soortgelijk raadsel. Hij probeerde de kritisch zeldzame te redden Audonia capitata, wat neerkwam op een handvol planten die rond Kaapstad groeiden. Het zaad dat hij verzamelde kon niet worden ontkiemd, zelfs niet na hitte- en asbehandelingen door vuur. Uitsterven leek onvermijdelijk.

Maar tijdens een kleine experimentele brand hing een windverandering de Langer in dikke rook. Met tranende ogen realiseerde hij zich dat rook de mysterieuze feniksfactor zou kunnen zijn die de zaden tot leven zou brengen. Door 1990 had hij laten zien puffende rook op grond ontkiemde zijn zeldzame soort in verbazingwekkende aantallen.

De techniek is eenvoudig. Maak een smeulend vuur van droog en groen bladachtig materiaal en voer de rook in een afgesloten ruimte waar zaad is gezaaid in zaadschalen of verspreid als een dunne laag. Laat een uur staan ​​en geef tien dagen spaarzaam water om te voorkomen dat de rook uit het zaadmengsel spoelt. De rest is aan de natuur.

Diagram met de verschillende manieren waarop rook op zaden wordt toegepast. Geleverd door Simone Pedrini

Rookontkieming naar de wereld brengen

Kort na de ontdekking van de Lange bezocht ik de Kirstenbosch National Botanic Garden in Kaapstad. Ik kreeg een paar bakken met zaailingen achteraan te zien - sommige van zaden die met rook waren behandeld, sommige zonder. Het verschil was groot. Met rook behandelde zaden produceerden een rel van groen, vergeleken met andere die resulteerden in dunne, achterblijvende zaailingen.

Maar was rook gewoon een geïsoleerd Afrikaans fenomeen, vroeg ik me af? Zou 150 jaren van gefrustreerde inspanningen om enkele van de meest spectaculaire en kleurrijke soorten van Australië te ontkiemen - van grevillea en waaierbloemen tot zeldzame inheemse heidevelden - ook worden getransformeerd door rook?

In het begin leek het antwoord nee te zijn, omdat elke poging met Australisch wildflower zaad mislukte. Maar na vele proeven, die ik als directeur van de wetenschap aan de Western Australian Botanic Garden overzag, kwam succes in 1993. Extra tijd in het rookhuis en een ernstige storing in het geautomatiseerde watergeefsysteem resulteerden in de kieming van 25 verschillende soorten met zaailingen. Van sommigen werd gedacht dat ze nog nooit eerder door mensen waren ontkiemd, zoals wildgeplukte gele bellen (Geleznowia verrucosa) of de gigantische veerkoorts (Loxocarya gigas).

Deze ontdekking bedoeld voor het eerst rook kon worden gebruikt voor moeilijk te ontkiemen soorten voor de huistuinier en snijbloementelers. Deze dagen meer dan 400 soorten inheemse zaden, en mogelijk meer dan 1,000, reageren op rookbehandeling. Ze omvatten kangoeroepootjes, wattenstaarten, spinifex, inheemse bush-voedseltomaten en geurige boronia's.

Snelwegaanplant, mijnlocatieherstel en, belangrijker, inspanningen om bedreigde plantensoorten te redden, profiteren nu ook enorm van de rookkiemtechniek. Bijvoorbeeld, rookhuizen zijn nu een vast onderdeel van veel kinderdagverblijven, die ook rookwater kopen om zaden te weken om later te zaaien.

Kangoeroepootjes reageren goed op rookbehandeling. Geleverd door de auteur

In mijn site restauratie, directe toepassing van rook op zaden verbetert de kiemkracht aanzienlijk. Dit vertaalt zich in besparingen van miljoenen dollars in de kosten van zaad.

Rook is ook een krachtige onderzoekstool gebruikt om inheemse bodemzaadbanken te controleren, waaronder het aantonen van de nadelige effecten van voorgeschreven verbranding in de winter en het voorjaar op de overleving van inheemse soorten.

Samenwerking met onderzoeksgroepen in de VS, China, Europa en Zuid-Amerika heeft het gebruik van rook uitgebreid om op dezelfde manier hardnekkig zaad over de hele wereld te laten ontkiemen.

Dus wat is het geheime ingrediënt van rook?

In 2013 heeft een Australisch onderzoeksteam een ​​doorbraak gemaakt bij het bepalen welke van de 4,000-chemicaliën in een rookwolk tot een dergelijke startkieming heeft geleid. Ze patenteerden de chemische stof en publiceerde de ontdekking in het tijdschrift Science.

De rookstof, onderdeel van de butenolide-groep van moleculen, werd karrikinolide genoemd, geïnspireerd door het lokale inheemse Noongar-woord voor rook, karrik.

Karrikinolide is geen krimpend violet van een molecuul: slechts een halve theelepel is genoeg om een ​​hectare bushland te laten ontkiemen, wat overeenkomt met 20 miljoen zaden.

Rook wordt verkocht aan hoveniers en voor commercieel gebruik in de vorm van rookwater, met rook geïmpregneerde schijven of rookkorrels. Alle bevatten het magische karrikinolide-molecuul.

Waarom probeer je het niet thuis?

Tuinders kunnen proberen hun eigen zaden te roken - maar wat je verbrandt is belangrijk. Houtrook kan giftig zijn voor zaden. Je eigen rook maken van bladachtig materiaal en droog stro zorgt ervoor dat je de juiste brandbare materialen hebt voor ontkieming.

Ten minste 400 inheemse zaadsoorten, en mogelijk tot 1,000, bleken te reageren op rookbehandeling. Geleverd door auteur

Voor de huistuinier kan het hebben van een fles rookwater bij de hand of het bouwen van je eigen rokerij het verschil maken voor het ontkiemen van veel soorten - inclusief die hardnekkige peterseliezaden. Voor meer informatie laat het volgende webinar zien hoe u rook kunt gebruiken en zelfs uw eigen rookapparaat kunt bouwen.

{besloten Y=kcxEzJTXhS4}

Over de auteur

Kingsley Dixon, John Curtin Distinguished Professor, Curtin University

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees de originele artikel.

ING