Nikkel-bloedende bomen in de Hortus botanicus Leiden

In dit artikel:

Hortus botanicus Leiden kweekt sinds kort kiemplantjes van Pycnandra acuminata, een zeldzame boom uit Nieuw-Caledonië met opvallend blauwgroen melksap dat voor ongeveer een kwart uit nikkel bestaat. Onderzoekers, onder wie Antony van der Ent (Wageningen UR), willen op celniveau begrijpen hoe nikkel via melksapkanalen wordt getransporteerd. Daartoe worden monsters met krachtige synchrotrons bestraald om gedetailleerde elementenkaarten te maken, cruciaal voor het ontrafelen van de moleculaire mechanismen achter hyperaccumulatie.

Hyperaccumulatorplanten kunnen extreem hoge concentraties metalen ophopen in hun bladeren: waar gewone planten rond de 10 mg nikkel/kg hebben, bereiken hyperaccumulatoren gemakkelijk waarden boven 50.000 mg/kg. Wereldwijd zijn meer dan 700 soorten bekend, de meeste gespecialiseerd in nikkel omdat nikkelhoudende bodems veel voorkomen, met grote gebieden op plaatsen zoals Sulawesi en Borneo. Andere voorbeelden zijn selenium-accumulerende soorten in het zuidoosten van de Verenigde Staten, die een deel van het selenium als geurend dimethyl diselenide uitstoten — soms zelfs merkbaar in kassen op warme dagen.

De bijzondere eigenschappen van deze planten maken ze interessant voor phytomining — het telen van ‘metaalgewassen’ om metalen duurzaam te winnen. Hoewel het idee al uit de jaren tachtig stamt, is commerciële opschaling pas recent: de afgelopen drie jaar begonnen enkele startups hiermee, en in Europa neemt het Franse bedrijf Botanickel grootschalige nikkel-phytomining in Griekenland voor zijn rekening. Naast nikkel wordt ook gekeken naar thallium-phytomining: sommige populaties van soorten als Biscutella laevigata en Silene latifolia op oude zink- en loodmijnen in Frankrijk en Italië kunnen enorme thalliumconcentraties opslaan. Thallium is zeldzaam maar zeer waardevol (circa 8.000 dollar per kg) en kan bij verontreiniging aanleiding geven tot zowel sanering als winstgevende terugwinning.

Veel hyperaccumulatorplanten zijn echter sterk bedreigd omdat ze endemisch zijn op ertslichamen en daarmee in de vuurlinie van mijnbouwactiviteiten liggen — de zeldzame koper- en kobalt-accumulatoren bijvoorbeeld komen vrijwel uitsluitend voor in de Kopergordel van de Democratische Republiek Congo. Dat maakt een snelle inventarisatie en het aanleggen van levende collecties in botanische tuinen essentieel voor ex situ-behoud en verder onderzoek. De kennis die in Leiden en elders wordt vergaard, dient zowel natuurbehoud als de ontwikkeling van duurzame methoden voor toekomstige metaaltwinning.