Et videnskabeligt eksperiment, der stadig overrasker årtier senere
For mange år siden satte forskere et dristigt forsøg i gang – og resultaterne bliver ved med at forbløffe. På skråningerne af Mount St. Helens har små gravende pattedyr formået at forvandle næsten død jord til en frodig og levende landskabsstrimmel.
Forskere i USA prøvede noget, der lød som en vanvittig idé: de slap små jordgravende pattedyr løs på en næsten livløs overflade dækket af aske. Med tiden viste det sig, at denne beslutning satte gang i en proces, som ingen havde forudset. I dag vokser der over 40.000 planter på det tidligere ødeland.
Eksperimentet med de små gnavere af slægten pocket gopher beviste, at naturen kan overraske selv de mest erfarne videnskabsfolk. Resultaterne, der er publiceret i det faglige tidsskrift Frontiers, viser, hvilken afgørende rolle usynlige hjælpere dybt nede i jorden spiller.
Udbruddet der forvandlede skoven til en stenørken
I maj 1980 fejede udbruddet fra Mount St. Helens enorme skovarealer væk fra jordens overflade. Et lag af ufrugtbar pimpsten og aske lagde sig over landskabet. Planter havde næsten ingen steder at slå rod, og de få arter der forsøgte at vende tilbage, klarede sig elendigt.
I de første år efter katastrofen observerede naturforskere et ekstremt langsomt tilbagevenden af liv. På udvalgte terrænsektioner registrerede de blot et lille dusin individuelle planter. Alt tydede på, at en naturlig genopvækst af vegetationen ville tage årtier – måske endda århundreder.
Det golde vulkanske landskab syntes dømt til at forblive i denne tilstand i generationer, uden nogen synlig chance for hurtig genoplivning. Forskere fra University of California og andre institutioner nægtede dog at give op.
Forskernes usædvanlige idé: sæt sin lid til graverne
I 1983 besluttede et forskerhold sig for et skridt, som mange betragtede som et desperat forsøg. På udvalgte arealer slap de et lille antal pocket gophers løs – små underjordiske gnavere, der er berygtet for at grave gange og efterlade jordpukler.
Hvad håbede forskerne på? Ikke at dyrene selv ville plante noget, men at de ville udføre det tunge og utaknemmelige jordarbejde. Gnaverne skulle transportere dybere jordlag op til overfladen, hvor mikroorganismer og rester fra den gamle skov stadig overlevede.
Mekanismerne bag denne tilgang var mangesidede:
- Gravning af gange – luftning af underlaget
- Transport af jord til overfladen – blanding af friske sedimenter med det frugtbare lag nedefra
- Skabelse af nye mikrorum – små nicher hvor frø lettere kan slå rod
- Transport af bakterier og svampe – overførsel af mikroskopiske symbiontorganismer fra dybere lag
- Opbrydning af den hårde skorpe – nedbrydning af det komprimerede overfladelag af aske
- Oplagring af føde – organisk materiale der beriger den fattige jord
I begyndelsen var effekterne næsten usynlige. Arealerne med gophers adskilte sig ikke markant fra de øvrige områder. Alt dette skulle ændre sig efter flere års stille arbejde under jordoverfladen.
Fra et dusin spirer til 40.000 planter
Allerede seks år efter at dyrene var sat fri, så landskabet fuldstændig anderledes ud. Der, hvor gnaverne havde arbejdet, talte forskerne over 40.000 planter. På de nærliggende, uberørte arealer dominerede grå sten og bar klippe stadigvæk.
Kontrasten mellem det afsnit, der var blevet opgravet af de små pattedyr, og omgivelserne uden deres tilstedeværelse var så markant, at forskerne ikke var i tvivl – den underjordiske aktivitet havde sat genopretningen i gang. Det af gnaverne berigede jordlag muliggjorde en hurtig kolonisering af terrænet med forskellige arter.
Græsser, urter, buske og visse steder endda unge træer dukkede op. Det afgørende var, at det ikke blot drejede sig om en fysisk flytning af jord. Den egentlige motor bag genopretningen viste sig at være langt mindre end dyrene selv.
Forskere fra University of California i Riverside analyserede jordprøver og opdagede en overraskende sammensætning af mikrobielle samfund. Netop disse usynlige organismer holdt nøglen til hele eksperimentets succes.
De vigtigste er usynlige: bakterier og jordbundsvampe
Analyserne beskrevet i det faglige tidsskrift Frontiers viste, at den opgravede jord var fyldt med mikroskopiske allierede. Der er tale om bakterier og mykorrhizasvampe, som danner noget der ligner et underjordisk støttenetværk med planterødder.
Mykorrhizasvampe skaber et omfattende netværk af fibre, der fungerer som en forlængelse af rødderne. Takket være dette kan planter overleve under ekstremt vanskelige, tørre og næringsfattige forhold, fordi de får bedre adgang til fosfor, kvælstof og vand. Visse træarter er reelt ude af stand til at vokse uden dette samarbejde.
Forskerne registrerede, at der, hvor netværk af mykorrhizasvampe havde udviklet sig, dukkede unge træer op overraskende hurtigt – på trods af tidligere forudsigelser om langvarig træghed i skovens genopvækst. I jorden identificerede de snesevis af mikroorganismearter, der inden udbruddet udgjorde grundlaget for skovøkosystemet.
Dr. Michael Allen fra University of California forklarer, at disse symbiotiske relationer har fungeret i hele århundreder. Når man er i stand til at genskabe dem, fortsætter naturen selv med regenerationen uden yderligere hjælp.
Fyrre år senere gør effekten stadig indtryk
En af de mest forbløffende konklusioner er, at det korte eksperiment fra for over 40 år siden stadig præger landskabet. De mikrobiologiske samfund, der opstod som følge af de gravende dyrs aktivitet, fungerer stadig og understøtter fortsat vegetationens udvikling.
Forskerne sammenligner i dag disse arealer med nærliggende terrænsektioner, hvor der ikke er foretaget nogen indgreb. Mange af disse domineres stadig af bare, vegetationsløse flader, mens det område, der blev opgravet af gophers, allerede ligner et tidligt men stabilt økosystem.
En forsker involveret i analysen erkender, at synet af den frugtbare, livfyldte jord tæt ved siden af et stadig næsten livløst terræn giver et stærkt indtryk og viser, hvor stor betydning små, ofte ignorerede organismer har. Målinger af roddensitet viste en ti gange så stor forskel mellem de eksperimentelle og de kontrollerede arealer.
Hvad eksperimentet fra Mount St. Helens lærer os
Historien om denne vulkan er ikke blot en naturkuriositet. Det er også en meget konkret lektion for forskere, skovbrugere og alle, der overvejer genopretning af ødelagte territorier. Det viser sig, at blot det at plante træer eller så græs ikke nødvendigvis er nok, hvis jordens mikrobielle grundlag mangler.
Modellen fra Mount St. Helens beviser, at rekonstruktion af et økosystem kræver et blik i dybden – både bogstaveligt og billedligt talt. Grundlaget udgøres af:
- Levende, mangfoldig mikroflora og mikrofauna i jorden
- Tilstedeværelse af organismer der blander og lufter underlaget
- Netværk af mykorrhizamycelium, uden hvilke mange planter ikke kan klare sig
- Tid til at disse usynlige forbindelser kan stabilisere sig
- Beskyttelse af naturlige miljøingeniører mod udryddelse
- Bevidsthed om de små pattedyrs rolle i jordens økologi
- Udnyttelse af de symbiotiske relationer mellem svampe og planter
- Respekt for langsomme men varige genopretningsprocesser
For rekultivering af postindustrielle områder, efter brande eller andre katastrofer er dette et vigtigt signal. I stedet for at bekæmpe enhver skadedyr er det sommetider bedre at give plads til naturens egne ingeniører. I velplanlagte projekter kan man bevidst fremme tilstedeværelsen af gravende pattedyr, regnorme eller andre organismer der udfylder en lignende funktion.
Hvad dette kan betyde for andre steder på Jorden
Selvom den beskrevne forskning omhandler en bestemt vulkan i USA, har konklusionerne et bredere rækkevidde. I mange regioner verden over forsøger mennesker at genoplive jorde ødelagt af erosion, intensivt landbrug eller råstofudvinding. Eksemplet fra Mount St. Helens antyder, at hurtig succes opstår, når hele afhængighedskæden fungerer – fra store planter til bakterier og svampe.
I praksis betyder det blandt andet brugen af præparater med levende mykorrhizasvampe ved plantning af træer, beskyttelse af eller tilbagevenden til jordens naturlige beboere frem for deres systematiske udryddelse, samt begrænsning af arbejde der fuldstændig fjerner og udpiner det øverste jordlag.
I lyset af klimaforandringer og stadig hyppigere ekstreme hændelser – fra skovbrande til vulkanudbrud – kan forståelsen af sådanne processer lette genopretningen af ødelagte territorier. Små, ofte undervurderede arter kan fremskynde tilbagekomsten af grønt i en skala, der syntes urealistisk. Det er ikke nok blot at så frø eller plante småplanter, hvis jordens mikrobielle partnere mangler.
Historien fra Mount St. Helens viser, at det sommetider er nok at aktivere ét manglende brik i puslespillet, for at resten begynder at falde på plads af sig selv. Måske findes der i dit nærområde ødelagte arealer, hvor en lignende tilgang kunne vise sig effektiv?
