Holland, der er hjemsted for vindmøller og træsko, legaliseret prostitution og marihuana, er også hjemsted for intensivt opdrættet dyrkningsland. Hollands lille størrelse og store befolkning har betydet, at det land, hans historisk behov for kyndige landbrugere, skulle fodre dets befolkning. Men når den vokser mindre og mindre af sin egen mad, er regeringen nødt til at købe landmænd ud for at returnere afgrøde til en vildere stat.
Relateret indhold
- En undersøgelse af de 161 bakteriefamilier, der lever på dine frugter og grøntsager
Da dette program startede for flere årtier siden, ifølge Martijn Bezemer, en biolog ved det hollandske økologiske institut, ville konservatorer simpelthen stoppe med at plante og lade jorden være, eller de ville fjerne det øverste jordlag og lade den sandede undergrund blive udsat for elementerne. Ingen af måderne mødtes med stor succes. Det så ud til, at uanset hvor længe de ventede på, at et sundt græsareal skulle tage grebet, var jorden, forringet efter årtier med højintensiv landbrug, ikke kommet.
Regeringen rekrutterede Bezemer for at forsøge at fremskynde restaureringsprocessen. Hans gruppe begyndte at eksperimentere med processen med at inokulere nedbrudt jord med snavs fra sunde økosystemer. Ligesom læger kunne behandle mange tarmproblemer ved at transplantere tarmmikrober fra en sund person til en syg, ville Bezemers gruppe bruge sunde mikrober til at behandle et sygt økosystem.
Deres oprindelige arbejde i drivhuse og på små grunde imponerede Machiel Bosch, en naturforvalter for regeringen, der var med til at føre tilsyn med restaureringsprocessen i Holland. For flere år siden, da Bosch modtog en ny pakke jord, inviterede han Bezemer til at prøve sine jord mikrobielle transplantationer i større skala.
Resultaterne blev for nylig offentliggjort i tidsskriftet Nature Plants, og afslørede, at små jordinokulationer fra græsarealer eller hede kunne hjælpe med at bestemme, hvilke planter der ville kolonisere området og trives i fremtiden. ”Du får ikke de rigtige planter, hvis du ikke har den rigtige jord, ” siger Bezemer.
Hæld en håndfuld jord op. Den snavs, du holder i dine håndflader, danner grundlaget for livet omkring dig, fra regnorme, der kravler i din have til rovfisker hundreder af fødder i luften. Men jord er ikke kun en livløs bunke med jord. Symbiotiske svampe, der lever i planterødder - kendt som mycorrhiza - hjælper planterne med at udvinde vitale næringsstoffer. Andre mikrober nedbryder forfaldne planter og dyr, hvor de materialer, planterne bruger, genopfyldes.
Historisk troede forskere, at jordmikrober stort set var ens overalt i verden, fra Asien til Sydamerika. Nyere arbejde har imidlertid afsløret, at mikrobielle populationer faktisk er hyperlokale, forklarer Vanessa Bailey, en mikrobiolog ved Pacific Northwest National Labs. Jorden, hun studerer ved foden af Rattlesnake Mountain i Washington State, er faktisk ganske forskellig fra jorden øverst med en højdeændring på kun 3500 fod.
Hvad dette betyder for forskere er dobbelt. For det første betyder det, at mikrobiel mangfoldighed i jord alene sandsynligvis er langt mere enorm, end nogen havde forventet. ”Vi har nu værktøjerne til at beskrive mikrober i meget større detaljer end endda for fem eller ti år siden, ” sagde Noah Fierer, en mikrobiolog ved University of Colorado i Boulder. ”Alligevel er 80 procent af jordmikroberne i Central Park ubeskrevet. Der er meget mangfoldighed at regne med. ”
Den anden implikation er, at to forskellige økosystemer, også dem i nærheden, kunne have meget forskellige mikrober, der bor i deres jord. En plante overlever måske tørke ikke på grund af noget, der hænger sammen med dets fysiologi, men på grund af sortimentet af symbiotiske mikrober i snavs, sagde Fierer. Planter frøene andre steder, og de er muligvis ikke i stand til at spire, vokse og trives uden den rette blanding af bakterier og svampe. Da forskerne begyndte at lære mere om dybden og kompleksiteten af disse interaktioner, indså Bezemer, som kunne forklare, hvorfor hans fødelands forsøg på at vende landbrugsarealer tilbage til oprindelige økosystemer svigtede.
Processen kunne fungere, mente Bezemer, hvis den rigtige jord var til stede. Først prøvede han at flytte jordbunden. Det var ikke et problem for små projekter i gryder og drivhuse, men at skalere eventuelle projekter op ville være vanskeligt, da jorden er tung og vanskelig at flytte. Stadig gav disse tidlige forsøg Bezemer tilstrækkelige data til at vise, at frø gjorde det bedre, da de blev plantet i jord hentet fra andre økosystemer, hvor disse arter trivedes.
Ikke alene voksede planterne bedre, men den transplanterede jord forhindrede også ukrudt og andre ikke-ønskede planter i at dominere det nye system, før de indfødte arter havde en chance for at få fat.
For Bezemer var problemet med denne fremgangsmåde den nødvendige mængde jord. For tilstrækkelig at konvertere landbrugsjord til græs eller hede i hele Holland, ville naturværner effektivt nødt til at fjerne al jorden fra sunde økosystemer. Men hvis mikrober var den vigtige faktor, så har han måske ikke brug for massive mængder snavs.
Da ingen vidste nøjagtigt, hvad mikrober var vigtige, og i hvilke mængder, kunne Bezemer ikke blot sprænge bakterier på det ønskede område. Men, teoretiserede han, måske små mængder jord indeholdt nok mikrober til at få systemet i gang og sætte det på den ønskede vej.
På nogle af grundene fjernede forskerne det gamle lag med jordbund og udsatte den sandede undergrund. I andre efterlod de imidlertid den eksisterende jordbund intakt. De dækkede det derefter med en centimeter eller to jord fra enten græsareal eller hede, såede en række frø og ventede.
Eksperimentet tog seks år, men dataene viste tydeligt, at donorjord styrede det tidligere landbrugsjord mod et økosystem, der lignede den oprindelige kilde. Græsarealjord skabte græsarealer, hedmark blev hedmark. Stripping af jordbunden muliggjorde stærkere donorjordvirkninger, og økosystemerne kom også hurtigere tilbage.
Bailey, der offentliggjorde sin egen undersøgelse tidligere på året om, hvordan klimaændringer kan påvirke jordmikrober, siger, at disse resultater ikke kun viser virkningerne af donorjord på økosystemgenoprettelse, men også hvordan konkurrence mellem jordmikrober kan påvirke, hvordan planter vokser. Den sandsynlige årsag til, at inokuleringerne havde mindre effekt, når jordbunden ikke blev fjernet, var konkurrence mellem de eksisterende mikrober og dem i den transplanterede jord.
”Mikrober opfører sig på overraskende måder, og vi har brug for en bedre forståelse af, hvordan de koloniserer jord og af alle de forskellige økologiske processer, som disse mikrober udfører. Vi har virkelig ingen idé, ”sagde Bailey. Forskere ved stadig ikke, hvordan og hvorfor disse jordtransplantationer fungerer, ligesom de virkelig ikke ved meget om, hvorfor fækale transplantationer er så succesrige for mennesker. Dette papir viser imidlertid, at jordtransplantationer faktisk fungerer, siger Bailey.
Fierer roste undersøgelsen og sagde, at den "fremhæver forbindelserne mellem jord og økosystemets sundhed og viser den magt, som skiftende jord kan have, " men hævdede også en advarsel. Forskerne har muligvis brugt en meget mindre mængde jord end tidligere eksperimenter, men det ville stadig kræve enorme mængder snavs for at gendanne selv små områder. Man kan heller ikke være sikker på, hvad der i jorden driver de økologiske ændringer. Bezemer og andre jordeksperter er enige om, at det næsten helt sikkert er mikroberne, men i betragtning af jordens kompleksitet kan intet endnu styres ind eller ud.
Jord er stadig en økologisk sort kasse for forskere. Selv nu er forskere lige begyndt at forstå, hvordan mikrober, som vi ikke engang kan se, potentielt kunne forme verden omkring os.
