Οι Κάτω Χώρες, που φιλοξενούν ανεμόμυλους και φράγματα, νομιμοποιημένη πορνεία και μαριχουάνα, φιλοξενούν επίσης εντατικά εκτρεφόμενα εδάφη. Το μικρό μέγεθος και ο μεγάλος πληθυσμός της Ολλανδίας σήμαινε ότι η χώρα τους ιστορικά απαιτούμενους καλλιεργητές αγρότες να τροφοδοτούν τους ανθρώπους της. Όμως, καθώς αυξάνεται όλο και λιγότερο το δικό της φαγητό, η κυβέρνηση πρέπει να εξαγοράσει τους αγρότες για να επιστρέψει σε μια πιο άγρια κατάσταση.
σχετικό περιεχόμενο
- Μια έρευνα των 161 βακτηριακών οικογενειών που ζουν στα φρούτα και τα λαχανικά σας
Όταν το πρόγραμμα αυτό ξεκίνησε πριν από αρκετές δεκαετίες, σύμφωνα με τον Martijn Bezemer, βιολόγο στο Ολλανδικό Ινστιτούτο Οικολογίας, οι συντηρητικοί θα σταματούσαν απλά να φύτεψουν και να αφήσουν το έδαφος ή θα απογύμωναν το ανώτερο στρώμα του εδάφους και θα άφηναν το αμμώδες υπέδαφος τα στοιχεία. Καμία από τις δύο προσεγγίσεις δεν είχε μεγάλη επιτυχία. Φαινόταν ότι, ανεξάρτητα από το πόσο καιρό περίμεναν ένα υγιές λειμώνες, το έδαφος, που υποβαθμίστηκε μετά από δεκαετίες γεωργίας υψηλής έντασης, δεν ανακτούσε.
Η κυβέρνηση προσέλαβε τον Bezemer να προσπαθήσει να επιταχύνει τη διαδικασία αποκατάστασης. Η ομάδα του άρχισε να πειραματίζεται με τη διαδικασία εμβολιασμού των υποβαθμισμένων εδαφών με ρύπους από υγιή οικοσυστήματα. Ακριβώς όπως οι γιατροί θα μπορούσαν να αντιμετωπίσουν πολλά εντερικά προβλήματα με τη μεταμόσχευση μικροβίων εντέρου από ένα υγιές άτομο σε ένα άρρωστο, η ομάδα του Bezemer ήθελε να χρησιμοποιήσει υγιή μικρόβια για να θεραπεύσει ένα άρρωστο οικοσύστημα.
Το αρχικό τους έργο σε θερμοκήπια και σε μικρά οικόπεδα εντυπωσίασε τον Machiel Bosch, διευθυντή της φύσης για την κυβέρνηση που συνέβαλε στην επίβλεψη της διαδικασίας αποκατάστασης στην Ολλανδία. Πριν από μερικά χρόνια, όταν η Bosch έλαβε ένα νέο αγροτεμάχιο, κάλεσε τον Bezemer να δοκιμάσει τις μικροβιακές μεταμοσχεύσεις εδάφους του σε μεγαλύτερη κλίμακα.
Τα αποτελέσματα δημοσιεύθηκαν πρόσφατα τον περασμένο μήνα στο περιοδικό Nature Plants, αποκαλύπτοντας ότι οι μικροί εμβολιασμοί στο έδαφος από χορτολιβαδικές εκτάσεις ή ορνιθοπανίδες θα μπορούσαν να βοηθήσουν να καθοριστεί ποια φυτά θα αποικίσουν την περιοχή και θα ευδοκιμήσουν στο μέλλον. "Δεν έχετε τα σωστά φυτά αν δεν έχετε το σωστό έδαφος", λέει ο Bezemer.
Σκουπίστε μια χούφτα χώμα. Η βρωμιά που κρατάτε στις παλάμες σας αποτελεί τη βάση της ζωής γύρω σας, από τους γαιοσκώληκες που σέρνουν στον κήπο σας στους αρπακτικούς εκατοντάδες πόδια στον αέρα. Αλλά το έδαφος δεν είναι απλώς ένας άψυχος σωρός γης. Συμβιωτικοί μύκητες που ζουν στις ρίζες των φυτών - γνωστοί ως mycorrhiza - βοηθούν τα φυτά να εκχυλίζουν ζωτικά θρεπτικά συστατικά. Άλλα μικρόβια καταστρέφουν τα φυτά και τα ζώα που αποσυντίθενται, συμπληρώνοντας τα υλικά που χρησιμοποιούνται από τα φυτά.
Ιστορικά, οι επιστήμονες πίστευαν ότι τα μικρόβια του εδάφους ήταν γενικά παρόμοια σε όλο τον κόσμο, από την Ασία έως τη Νότια Αμερική. Πρόσφατες εργασίες αποκάλυψαν ωστόσο ότι οι μικροβιακοί πληθυσμοί είναι στην πραγματικότητα υπερεθνικοί, εξηγεί η Vanessa Bailey, μικροβιολόγος στο Pacific Northwest National Labs. Το έδαφος που μελετά στους πρόποδες του Rattlesnake Mountain στην πολιτεία της Ουάσιγκτον είναι στην πραγματικότητα αρκετά διαφορετικό από το έδαφος στην κορυφή, με μια αλλαγή ύψους μόλις 3500 πόδια.
Αυτό σημαίνει για τους επιστήμονες δύο φορές. Για ένα, σημαίνει ότι η μικροβιακή ποικιλομορφία στο έδαφος και μόνο είναι μάλλον πολύ πιο τεράστια από ό, τι περίμενε κανείς. "Έχουμε τώρα τα εργαλεία για να περιγράψουμε τα μικρόβια πολύ πιο λεπτομερώς από ό, τι πριν από πέντε ή δέκα χρόνια", δήλωσε ο Noah Fierer, μικροβιολόγος στο Πανεπιστήμιο του Κολοράντο στο Boulder. "Ωστόσο, το 80% των μικροβίων του εδάφους στο Central Park εξακολουθούν να μην περιγράφονται. Υπάρχει μεγάλη ποικιλία για να υπολογίζετε. "
Η δεύτερη συνέπεια είναι ότι δύο διαφορετικά οικοσυστήματα, ακόμη και εκείνα που βρίσκονται σε κοντινή απόσταση, θα μπορούσαν να έχουν πολύ διαφορετικά μικρόβια που ζουν στο έδαφός τους. Ένα φυτό μπορεί να επιβιώσει από την ξηρασία όχι λόγω της φυσιολογίας του, αλλά λόγω της ποικιλομορφίας των συμβιωτικών μικροβίων στη βρωμιά, είπε ο Fierer. Φυτεύστε τους σπόρους αλλού και μπορεί να μην είναι σε θέση να βλαστήσουν, να αναπτυχθούν και να αναπτυχθούν χωρίς το κατάλληλο μείγμα βακτηρίων και μυκήτων. Καθώς οι ερευνητές άρχισαν να μαθαίνουν περισσότερα για το βάθος και την πολυπλοκότητα αυτών των αλληλεπιδράσεων, ο Bezemer συνειδητοποίησε ότι θα μπορούσε να εξηγήσει γιατί οι προσπάθειες της πατρίδας του για την επιστροφή της γεωργικής γης στα εγγενή οικοσυστήματα αποτυγχάνουν.
Η διαδικασία θα μπορούσε να λειτουργήσει, πίστευε ο Bezemer, αν υπήρχε το σωστό έδαφος. Αρχικά, προσπάθησε να μεταφέρει το χονδρεμπόριο του εδάφους. Δεν ήταν πρόβλημα για μικρά έργα σε γλάστρες και θερμοκήπια, αλλά η κλιμάκωση των έργων θα ήταν δύσκολη, καθώς το έδαφος είναι βαρύ και δύσκολο να κινηθεί. Ωστόσο, αυτές οι πρώτες δοκιμές έδωσαν στον Bezemer αρκετά στοιχεία για να δείξουν ότι οι σπόροι έγιναν καλύτεροι όταν φυτεύτηκαν σε έδαφος που ελήφθη από άλλα οικοσυστήματα όπου τα είδη αυτά ευδοκιμούσαν.
Όχι μόνο τα φυτά αναπτύσσονταν καλύτερα, αλλά το μεταμοσχευμένο χώμα εμπόδισε επίσης τα ζιζάνια και άλλα μη επιθυμητά φυτά να κυριαρχήσουν στο νέο σύστημα προτού τα ιθαγενή είδη είχαν την ευκαιρία να πάρουν τη λαβή.
Για τον Bezemer, το πρόβλημα με αυτή την προσέγγιση ήταν η απαιτούμενη ποσότητα εδάφους. Για να μετατραπούν επαρκώς οι καλλιεργήσιμες εκτάσεις σε χόρτο ή οικόσιτα εδάφη σε όλη την Ολλανδία, οι υπεύθυνοι προστασίας του περιβάλλοντος θα πρέπει ουσιαστικά να απογυμνώσουν όλο το έδαφος από υγιή οικοσυστήματα. Αλλά αν τα μικρόβια ήταν ο σημαντικός παράγοντας, τότε ίσως δεν χρειαζόταν τεράστιες ποσότητες ρύπων.
Δεδομένου ότι κανείς δεν ήξερε ακριβώς ποια ήταν τα μικρόβια και σε ποιες ποσότητες, η Bezemer δεν μπορούσε απλά να πασπαλίζει βακτήρια στην επιθυμητή περιοχή. Αλλά, θεωρητικά, ίσως μικρές ποσότητες εδάφους περιείχαν αρκετά μικρόβια για να ξεκινήσουν το σύστημα και να το θέσουν στην επιθυμητή πορεία.
Σε μερικά από τα οικόπεδα, οι ερευνητές αφαιρούν το παλιό στρώμα του φυτικού εδάφους και εκθέτουν το αμμώδες υπέδαφος. Σε άλλες, ωστόσο, άφησαν άθικτο το υπάρχον φυτικό έδαφος. Στη συνέχεια το κάλυψαν με εκατοστό ή δύο εδάφη είτε από βοσκότοπους είτε από χερσότοπους, έσπειραν ποικιλία σπόρων και περίμεναν.
Το πείραμα χρειάστηκε έξι χρόνια, αλλά τα στοιχεία έδειξαν σαφώς ότι το έδαφος του δότη κατευθύνει την πρώην γεωργική γη προς ένα οικοσύστημα που έμοιαζε με την αρχική πηγή. Τα εδάφη των λιβαδιών δημιούργησαν λειμώνες, το heathland έγινε ηρεμία. Η απογύμνωση του επιφανειακού εδάφους επέτρεψε την ισχυρότερη επίδραση του εδάφους του δότη και τα οικοσυστήματα ανακτήθηκαν επίσης ταχύτερα.
Η Bailey, η οποία δημοσίευσε τη δική της μελέτη νωρίτερα φέτος σχετικά με τον τρόπο με τον οποίο η αλλαγή του κλίματος μπορεί να επηρεάσει τα μικρόβια του εδάφους, αναφέρει ότι αυτά τα αποτελέσματα δείχνουν όχι μόνο τις επιπτώσεις του εδάφους των δοτών στην αποκατάσταση των οικοσυστημάτων, αλλά επίσης και τον τρόπο με τον οποίο ο ανταγωνισμός μεταξύ των μικροβίων του εδάφους μπορεί να επηρεάσει τον τρόπο ανάπτυξης των φυτών. Ο πιθανός λόγος ότι οι εμβολιασμοί είχαν μικρότερο αποτέλεσμα όταν δεν αφαιρέθηκε το φυτικό έδαφος ήταν ο ανταγωνισμός μεταξύ των υφιστάμενων μικροβίων και εκείνων στο μεταμοσχευμένο έδαφος.
"Τα μικρόβια συμπεριφέρονται με εκπληκτικούς τρόπους και χρειαζόμαστε καλύτερη κατανόηση του πώς αποικίζουν το έδαφος και όλες τις διαφορετικές οικολογικές διεργασίες που εκτελούν αυτά τα μικρόβια. Δεν έχουμε ιδέα ", δήλωσε ο Bailey. Οι επιστήμονες εξακολουθούν να μην ξέρουν πώς και γιατί αυτές οι μεταμοσχεύσεις εδάφους δουλεύουν, όπως πραγματικά δεν γνωρίζουν πολλά για το γιατί οι μεταμοσχεύσεις κοπράνων είναι τόσο επιτυχείς στον άνθρωπο. Αυτό το έγγραφο δείχνει, ωστόσο, ότι οι μεταμοσχεύσεις εδάφους στην πραγματικότητα λειτουργούν, λέει ο Bailey.
Ο Fierer επαίνεσε τη μελέτη, λέγοντας ότι "υπογραμμίζει τις σχέσεις μεταξύ της υγείας του εδάφους και του οικοσυστήματος, δείχνοντας τη δύναμη που μπορεί να έχει το μεταβαλλόμενο έδαφος", αλλά έθεσε επίσης προσοχή. Οι ερευνητές μπορεί να έχουν χρησιμοποιήσει μια πολύ μικρότερη ποσότητα εδάφους από τα προηγούμενα πειράματα, αλλά θα έπαιρναν ακόμα τεράστιες ποσότητες ρύπων για την αποκατάσταση ακόμη και μικρών περιοχών. Ούτε μπορεί κανείς να είναι σίγουρος τι στο έδαφος οδηγεί τις οικολογικές αλλαγές. Ο Bezemer και άλλοι εμπειρογνώμονες στο έδαφος συμφωνούν ότι είναι σχεδόν βέβαιο ότι είναι τα μικρόβια, αλλά δεδομένης της πολυπλοκότητας του εδάφους, τίποτα δεν μπορεί ακόμη να ρυθμιστεί μέσα ή έξω.
Το έδαφος παραμένει ένα οικολογικό μαύρο κουτί για τους επιστήμονες. Ακόμα και τώρα, οι ερευνητές μόλις αρχίζουν να καταλαβαίνουν πώς τα μικρόβια που δεν μπορούμε καν να δούμε θα μπορούσαν ενδεχομένως να διαμορφώσουν τον κόσμο γύρω μας.