Titta ut genom fönstret eller gå över till en jordfläck nära ditt hem. Beroende på var du bor kan det vara rödbrun, svart, mörkgrå eller till och med färgen på rik, mörk choklad. Om det är tillräckligt fuktigt, dra händerna genom det. Det kan separera i tjocka klumpar som kan hålla vatten och senare släppa det. Med några få undantag – som ökenplatser – är det så bra jord beter sig. Mindre uppenbart för en slentrianmässig blick, den där biten av jord pulserar sannolikt av liv.
Faktum är att antalet mikroskopiska organismer som lever i en skyffelfull rik trädgårdsjord överstiger antalet av växter och djur som bor i hela Amazonas regnskog ovan jord. Och Amazonas är känt för att ha fler växter och djur än någon annan landbaserad livsmiljö.
Mark (och dess invånare) i siffror
Mark är det som stöder livet på jorden. De flesta tänker lite på det, men det föder oss och ekosystemen runt omkring oss. Det är där otaliga arter gör sina hem. Den samlar upp vatten, drar föroreningar från luften och hjälper till att stödja planetens atmosfär. Jord är en av Moder Naturs obesjungna hjältar.
Och även om det mesta av jorden ser ut att vara statisk, bara sittande där orörlig, är den faktiskt värd för massor av aktivitet. Dess daggmaskar kan gräva ut tunnlar. När de vrider sina kraftfulla kroppar från djupt i marken till närmare ytan och tillbaka ner igen, flyttar de också gamla löv och andra bitar av ruttnande skräp i båda riktningarna: från topp till botten och botten till toppen. Där daggmaskar är aktiva kan de vända över hela jordens översta 15 centimeter (6 tum) på 10 till 20 år.
Dagmasktunnel djupt i marken och tillbaka upp igen, flyttar bitar av gamla löv och ruttnande växter genom jorden när de går.PhotographyFirm/iStock/Getty Images
Ja, maskar är tyngdlyftare. Men de är inte de enda som gör förändringar. Andra varelser under jorden är för små för att se med blotta ögat. Dessa inkluderar encelliga varelser som kallas protozoer. De förbättrar jorden genom att äta bakterier och frigöra kväve, ett näringsämne som hjälper växter att växa.
Och så finns det alla dessa bakterier. De flesta tycker att de är ovälkomna och farliga. I jordar tjänar de inte bara som byte för nyttiga protozoer, utan utför också en miljötjänst. De hjälper till att återvinna döda växtdelar och djurvävnader till näringsämnen. De omvandlar till och med vissa föroreningar i mark och vatten till fler av de näringsämnen som kan upprätthålla de olika arter som utgör levande ekosystem under våra fötter.
Faktum är att Tillsats av mikrober från ett annat område kan ibland gynna jordar, finner ett team som leds av Tamas Varga. Han arbetar på Pacific Northwest National Laboratory i Richland, Washington, Varga visste att fosfor är ett viktigt näringsämne för växttillväxt. Men det tenderar att binda till metaller eller organiskt material. Och det kan göra det otillgängligt för växter.
Forskarna samlade in växter som växte nära bergsbäckar i västra Washington. Tillbaka i labbet malde de rötterna till pulver och blandade det med vatten, vilket skapade en emulsion. Sedan körde de tester och fastställde att mikrober i och runt växtrötter kunde lösa fosforinnehållande kemikalier för att göra detta näringsämne mer tillgängligt för dessa växter.
Varga och hans team delade med sig av sina resultat i oktober 21, 2020, i Frontiers in Plant Science.
Recept på friska jordar
Jord görs av fyra huvudingredienser. Först är det humus. Mörk och fuktig, den är gjord av bitar av ruttnande insekter och andra djur, tillsammans med löv, rötter, pinnar och mer. Sedan är det lera. Den kan göras av nästan vilka små mineralpartiklar som helst. Lera definieras av dess partiklars storlek: allt mindre än 4 mikrometer (lite mindre än 2 tiotusendels tum) i diameter. Det gör varje korn i allmänhet mindre än halva bredden av en bomullsfiber och högst tio gånger storleken på ett coronavirus. Silt är jord gjord av något större mineralkorn eller små bitar av sten som är minst 4 till 6 mikrometer i diameter. Den fjärde jordtypen – sand – är gjord av mycket grövre mineralpartiklar.
Beroende på var den är belägen kommer varje given jordfläck att ha mer eller mindre av var och en av dessa ingredienser. Du kanske tänker på det som bröd som har olika startrecept av ägg, mjöl och kanske frön. Men andelen av dessa jordingredienser spelar en stor roll för hur väl vatten kommer att röra sig genom dem. Vatten rinner lätt genom de största partiklarna (som sand) och samlas eller dräneras långsammast genom lera.
Morden i nästan vilken tomt som helst, vare sig den är på landet eller i staden, tenderar att innehålla en blandning av humus, silt, lera och sand. De kan påverka hur lätt vatten rör sig in i och genom det.kupicoo/E+/Getty Images
Hälsosam trädgårdsjord tenderar att se rik och mörk ut. Den har en bra portion humus, en viss mängd lera för att hålla fukt, sand för dränering och lite silt för att balansera de andra tre.
Vad gör jord ohälsosam? I allmänhet kommer dålig jord att falla sönder i dina händer. Ingenting förbinder dess delar. Låsen inuti är trasiga. Det är därför om ditt område får ett kraftigt regn, kan ohälsosam jord spridas i bitar och sköljas bort.
Vad du kan göra för att förbättra jordar
“Ohälsosam jord kan ha ett ljusgrått utseende”, konstaterar Ea (uttalas “Ee-ah”) Murphy i Tacoma, Wash. “Och när du plockar upp en handfull, det finns inte ett ton av buggar som slingrar sig från den. Både insekter och växter gillar frisk jord.” Murphy, en markforskare, har skrivit en bok om ämnet: Building Soil (Cool Springs Press, 2015). Och dålig jord? Ofta, förklarar hon, “kan det vara avslöjat och exponerat för solen, torrt eller skorpigt.”
Guillermo Hernandez Ramirez håller med. Han studerar jordbruk och jord vid University of Alberta i Edmonton, Kanada. “Hälsosam jord beter sig som en svamp”, säger han, “den kan stödja livet.” Däremot säger han, efter ett kraftigt regn, “ohälsosam jord är en enda röra. Det är utmanande för livet att fungera i jord som faller isär.”
Dust Bowl-lektionen
Hernandez Ramirez växte uppe på landsbygden i Centralamerika. Där, säger han, “var allt om jordbruk och boskap eller grödor.” Både friska och sjuka jordar fanns runt omkring när han var ung. “Jag såg att växter verkligen är beroende av jord för att leverera de nödvändiga resurserna”, minns han. “Jorden var en nyckelfaktor för att skapa mat och allting.”
Nu bor han i Kanadas prärier där Dust Bowl skurade jord från marken på 1930-talet och sprängde dem bort. Detta skapade “svarta snöstormar” av damm som skulle lägga sig i högar, inomhus och utomhus.
South Dakoka farm i vägen för en “svart snöstorm” av eroderad jord i 1934. Extrem erosion på grund av torka och dåliga jordbruksmetoder under 1930-talet skapade en “dammskåls”-era. Starka vindar tog upp den eroderade jorden och förde den långa sträckor. Längs vägen begravde detta damm så småningom grödor och ibland hem.Library of Congress
Över hela Nordamerikas stora slätter hade odlare överarbetat marken. De hade förlitat sig på jordbrukstekniker som var bättre lämpade för fuktigare jordar. De hade dragit upp buskar och träd. När jordarna väl var blottade vände bönderna på jorden. Snart torkade marken ut och blev dammig. När en torka utvecklades, blåste vindar genom städer och eroderade jorden. De lyfte den mot himlen från Winnipeg, i Kanada, till Minneapolis, Minn., i övre USA:s mellanvästern, till Tulsa, Oklahoma, i söder.
Förklarare: Vad gör att smuts skiljer sig från jord
I åratal kunde människor inte odla grödor på det lösa korn som fanns kvar i många delar av den stora Slätter. Dessa dåligt skötta jordar klarade inte längre gårdar. På vissa platser växer ingenting i den torra smutsen som lagt sig på marken.
Nu för tiden arbetar Hernandez Ramirez för att förbättra markens hälsa. Han studerar till exempel hur man bygger kopplingar mellan jordpartiklar med hjälp av gödningsmedel. Dessa inkluderar näringsämnena i djurgödsel och “biosol” – en typ av naturligt gödselmedel som bildas under produktionen av antibiotikan penicillin. Hernandez Ramirez arbetar också för att hjälpa växter att skapa längre och djupare rotsystem. Dessa rötter kan länka samman jordpartiklar till en struktur som vårdar ekosystem.
Förklarare: Befruktningskraften hos N och P
Hernandez Ramirez minns torka som hans familj upplevde under sin barndom i Centralamerika. Genom att nu bygga markhälsa säger han “vi kan skapa motståndskraft, en förmåga att leva, som kan hjälpa oss att hantera torka.” Friska jordar kan “hantera extremer”, konstaterar han – “stora mängder nederbörd eller för lite i form av torka. Jorden är vår reservoar: Den levererar vatten och näring för växter att växa.”
I mitten till slutet av 1930-talet arbetade Kanadas och USA:s regeringar för att etablera träd och växter att hålla nere och förbättra jordar på Great Plains. Sedan dess har odlare odlat med ett större beroende av vetenskap.
“Sättet vi hanterar jorden på gör det möjligt för civilisationer att överleva eller blomstra”, säger Hernandez Ramirez. “Vi måste värdera det lite mer för dess förmåga att försörja livet.”
Att bygga trädgårdsjord med naturliga gödningsmedel hjälper växter att skapa längre och djupare rotsystem. Att rensa för mycket kan dock vara skadligt – det kan ta bort näringsämnen från jorden.cjp/E+/Getty Images
Byggjord för ett bättre klimat
“Jordens hud”, som Murphy kallar jord, både griper och kastar kol, vanligtvis i form av koldioxid eller metan.
Faktiskt, jord släpper ut “miljarder ton” kol varje år, konstaterar A. Peyton Smith. Hon arbetar på Texas A&M University i College Station. Där studerar hon mark och kols kretslopp genom miljön. Ibland använder hon en maskin som kallas en växthusgasanalysator för att undersöka en bricka med jord och mäta hur mycket kol den släpper ut.
De flesta jordar tar upp ungefär samma mängd kol som det släpper, finner hon. Kolet i jorden kommer från löv och annat som faller från träd. Med tiden kommer det skräpet att bryta ner och bli byggstenar av humus.
Vi behöver dock fortfarande hjälpa till. Översvämningar, skördar, borttagning av träd och ogräsrensning tar alla bort näringsämnen från jorden. Att bygga byggnader ovanpå jordar stör också deras struktur. Sådana åtgärder kan frigöra koldioxid (CO2) från jorden, lägga till det till växthusgaserna i luften . Om dessa CO2 utsläppen blir för höga, de kommer att bidra till att göra planeten varmare varje år, vilket i princip ger den en feber. “Det är därför vi är så oroliga”, säger Smith.
Att överanstränga jorden för att bekämpa ogräs eller för att blanda in näringsämnen kan leda till erosion. Det kan också skada organismer som kallar jorden hem.Onzeg/iStock/Getty Images
Hernandez Ramirez håller med. “Mark är en reservoar av kol”, förklarar han. Om vi ökar dess hälsa och använder den väl, kommer den att absorbera mer kol från luften än vad den släpper ut som CO2. Då kommer den – och träden som växer i den – faktiskt att lagra kol, kanske i århundraden eller längre.
Vi kan hjälpa till genom att begränsa markstörningar. När f översvämningar och andra processer utsätter delar av marken för mikrober, de små organismerna som bryter ner organiskt material i marken kommer att frigöra extra CO2 upp i luften.
Bönder bearbetar regelbundet sina åkrar för att bryta upp packad jord, för att bekämpa ogräs och för att hjälpa till att blanda näringsämnen i jorden. Men detta kan leda till erosion, eftersom jordbearbetning förstör markens naturliga struktur. Jordbearbetning kan också skada organismer som kallar jorden hem. Vi kan hålla jorden lite säkrare från hungriga mikrober om vi minskar bearbetningen eller plöjer jorden. Med jordbearbetning “bryter vi upp det som finns i jorden i lagom stora bitar”, förklarar Smith. Detta exponerar de bitarna för mikrober som kan frossa i allt det exponerade kolet.
Det är därför många bönder nu försöker begränsa jordbearbetningen. De behåller minst en tredjedel av skörderesterna (stjälkarna och rötterna från växtväxter) i jorden efter skörd tills det är dags att plantera igen. Känd som “bevarande” jordbearbetning, hjälper det till att bevara jordens struktur och invånare under jord.
I december 2019 var Jillian Deines en del av ett team vid Stanford University i Kalifornien som granskade satellitbilder tagna mellan 2005 och 2017. De visade regioner som odlade majs och sojabönor som spänner över nio delstater i mellanvästern. Jordbrukare som använde bevarande jordbearbetning tenderade att ha större skördar. Skördarna var i genomsnitt cirka 3,3 procent högre för majs och tre fjärdedelar högre för sojabönor. Och effekterna var störst för gårdar som hade använt denna lågjordbruksmetod längst.
Men bättre skörd var inte den enda fördelen. Att minska jordbearbetningen ledde också till friskare jordar, fann studien. Bönder spenderade till och med mindre pengar på att odla sina grödor på dessa jordar.
Deines och hennes team beskrev sina resultat den 6 december 2019 i Miljöforskningsbrev.
Hälsosam trädgårdsjord beter sig som en svamp, håller på lite vatten och näring samtidigt som resten låter rinna igenom.SolStock/E+/Getty Bilder
Lagring av kol
Mark och växtmaterial kan hålla på kol och skydda det från mikrober på intressanta sätt. Tänk på en mask i jorden som äter bladbitar. När bladet cirkulerar genom matsmältningskanalen kan jordmikrober inte nå det, förklarar Smith.
Här är ett annat exempel från Smith: Ett mycket vedartat träd dör och faller till marken. Knutar och lager under trädets bark innehåller en växtförening som kallas lignin. Det försämras inte direkt. Så i ett eller två år stannar kolet kvar i trädet, där mikrober inte kan komma åt det och släppa ut det i luften som CO2.
Förklarare: CO2 och andra växthusgaser
Kemi spelar också en roll. Lera och vissa andra jordmaterial kan dra till sig kol med en elektrisk laddning. “Ibland kan [this] kol inte brytas ned av mikrober”, konstaterar Smith och förklarar varför “lera är mycket viktig för att hålla kol i jorden.”
Det finns mer för oss att lära under jorden också. Till exempel hur växter fördelar sina rötter under jorden spelar roll. Om de är trånga eller växer ensamma kan påverka hur mycket kol de tar upp och håller.
Växter anpassar vart de skickar sina rötter. På ett sätt är de rötterna smarta. De kan känna av vilka näringsämnen som finns i jorden. De kan också berätta hur nära rötterna till besläktade växter är och kan skilja dem från rötter från obesläktade arter (konkurrenter).
Växter använder dessa data för att bestämma vart de ska skicka sina rötter. . Växtekologen Ciro Cabal var en del av en grupp forskare vid Princeton University i New Jersey, som slog sig ihop med andra från National Museum of Natural Sciences i Madrid, Spanien. De använde rotdata för att skapa en datormodell. Den förutsäger hur växtrötter kommer att reagera på närvaron eller frånvaron av andra rötter i jorden runt dem.
Sedan testade de sin modell med pepparväxter som växer i ett växthus. Och dessa tester visade att trånga växter håller sina rötter nära i stället för att sprida dem brett. Växter tar bort CO2 från atmosfären och lägg det till sina stjälkar, blad och rötter. Faktum är att en tredjedel av det kolet kommer att lagras i rötter.
Från sådan forskning om rötter kan vi senare lära oss hur vi bättre kan förutsäga en marks kolupptag. Jordbrukare kan också lära sig hur man bromsar markens utsläpp av CO2 till luften. När vi lär oss mer om hur växter fördelar sina rötter och det kol de behåller, kan vi också lära oss sätt att odla starka växter samtidigt som de behåller mer kol i den omgivande jorden.
Cabal och hans kollegor delade med sig av sina resultat den 4 december 2020 i Science.
De flesta människor behandlar jord som smuts. Bönder ser det mer som svart guld. De ser det som nyckeln till att odla mat för att mata ett ökande antal människor på allt mindre tomter, konstaterar Hernandez Ramirez. ”All mat vi ser i livsmedelsbutiker är kopplad till en eller annan gård. För att leverera och stödja livet måste vi se till marken. Det är vår huvudstad [or investment], och det måste vi bevara.”
Leave a Reply