הולנד, ביתם של טחנות רוח וסתימת כפיים, זנות חוקית ומריחואנה, היא גם ביתם של יבול גידול אינטנסיבי. גודלה הקטן של הולנד ואוכלוסייתו הגדולה פירשו שהמדינה שלו זקוקים באופן היסטורי לחקלאים מנוסים בכדי להאכיל את תושביה. אך ככל שהיא גדלה פחות ופחות ממזונה שלה, הממשלה צריכה לקנות חקלאים כדי להחזיר אדמות יבול למדינה פרועה יותר.
תוכן קשור
- סקר של 161 המשפחות החיידקיות שחיות על הפירות והטבעונים שלך
כאשר תוכנית זו החלה לפני מספר עשורים, לדברי מרטין בזמר, ביולוג במכון האקולוגי ההולנדי, אנשי שימור פשוט היו מפסיקים לשתול ולתת לאדמה להיות, או שהם היו מתפשטים משכבת האדמה העליונה ומשאירים את שכבת האדמה החולית חשופה היסודות. אף אחת מהגישות לא הצליחה הצלחה רבה. נראה כי לא משנה כמה זמן חיכו ששטח דשא בריא יתפוס, האדמה, שהושחתה לאחר עשרות שנים של חקלאות בעוצמה גבוהה, לא התאוששה.
הממשלה גייסה את בזמר כדי לנסות להאיץ את תהליך השיקום. קבוצתו החלה להתנסות בתהליך חיסון קרקעות מושפלות בעפר ממערכות אקולוגיות בריאות. כשם שרופאים יכלו לטפל בבעיות מעיים רבות על ידי השתלת חיידקי מעיים מאדם בריא לאדם חולה, הקבוצה של בזמר רצתה להשתמש בחיידקים בריאים לטיפול במערכת אקולוגית חולה.
עבודתם הראשונית בחממות ובמגרשים קטנים הרשימה את מצ'יאל בוש, מנהל טבע בממשלה שסייע לפקח על תהליך השיקום בהולנד. לפני מספר שנים, כאשר בוש קיבל חבילה חדשה, הוא הזמין את בזמר לנסות את השתלותיו המיקרוביאליות באדמה בקנה מידה גדול יותר.
התוצאות פורסמו לאחרונה בחודש שעבר בכתב העת Nature Plants, וחשפו כי חיסולי קרקע קטנים מאדמות עשב או עדר יכולות לקבוע אילו צמחים יתיישבו את האזור וישגשגו בעתיד. "אתה לא מקבל את הצמחים הנכונים אם אין לך את האדמה הנכונה, " אומר בזמר.
קפיץ קומץ אדמה. הלכלוך שאתם מחזיקים בכפות הידיים מהווה את הבסיס לחיים סביבכם, החל מתולעי האדמה הזוחלות בגינתכם ועד לחלל הראשים מאות מטרים באוויר. אבל אדמה אינה רק ערמת אדמה חסרת חיים. פטריות סימביוטיות שחיות בשורשי צמח - המכונות mycorrhiza - עוזרות לצמחים לחלץ חומרים מזינים חיוניים. חיידקים אחרים מפרקים צמחים ובעלי חיים נרקבים, מחדשים את החומרים המשמשים את הצמחים.
מבחינה היסטורית, מדענים האמינו כי חיידקי אדמה דומים באופן נרחב ברחבי העולם, מאסיה לדרום אמריקה. עבודות אחרונות נוספות גילו, עם זאת, כי אוכלוסיות המיקרוביאליות הן למעשה היפר-מקומיות, מסבירה ונסה ביילי, מיקרוביולוגית במעבדות הלאומי של מערב פסיפיק. האדמה אותה היא לומדת למרגלות הר ראטלסנייק במדינת וושינגטון שונה למעשה מהאדמה בחלקה העליון, עם שינוי גובה של 3500 רגל בלבד.
המשמעות של זה עבור מדענים היא כפולה. ראשית, פירושו של דבר שמגוון החיידקים באדמה בלבד הוא עצום הרבה יותר ממה שציפה. "יש לנו כעת את הכלים לתאר חיידקים בפירוט הרבה יותר מאשר אפילו לפני חמש או עשר שנים, " אמר נח פייר, מיקרוביולוג מאוניברסיטת קולורדו בבולדר. "עם זאת, 80 אחוזים ממיקרובי האדמה בסנטרל פארק עדיין אינם רשומים. יש בחשבון הרבה מאוד גיוון. "
ההשלכה השנייה היא ששתי מערכות אקולוגיות שונות, אפילו אלו בסמיכות, יכולות להיות בעלות חיידקים שונים מאוד באדמתם. צמח עשוי לשרוד בצורת לא בגלל משהו הטמון בפיזיולוגיה שלו, אלא בגלל מגוון של חיידקים סימביוטיים בעפר, אמר פייר. נטעו את הזרעים במקום אחר, וייתכן שהם לא יוכלו לנבוט, לצמוח ולשגשג ללא התערובת הנכונה של חיידקים ופטריות. כאשר החוקרים החלו ללמוד יותר על העומק והמורכבות של אינטראקציות אלה, הבין בזמר שיכול להסביר מדוע ניסיונות ארצו של הולדתו להחזיר אדמות חקלאיות למערכות אקולוגיות ילידיות נכשלו.
התהליך יכול לעבוד, האמין בזמר, אם האדמה הנכונה הייתה קיימת. בהתחלה הוא ניסה להעביר את הסיטונאי בקרקע. זו לא הייתה בעיה לפרויקטים קטנים בעציצים ובחממות, אבל קנה המידה של כל פרויקטים יהיה קשה, מכיוון שאדמה כבדה וקשה לתנועה. עם זאת, הניסויים המוקדמים הללו סיפקו לבזמר מספיק נתונים כדי להראות שזרעים הצליחו יותר כשהם נטועים באדמה שנלקחה ממערכות אקולוגיות אחרות בהן שגשגו אותם מינים.
לא רק שהצמחים צמחו טוב יותר, אלא שהאדמה המושתלת גם מנעה עשבים וצמחים אחרים שאינם רצויים להשתלט על המערכת החדשה לפני שלמינים הילידים הייתה הזדמנות לתפוס.
עבור Bezemer הבעיה בגישה זו הייתה כמות האדמה הדרושה. כדי להמיר כראוי אדמות חקלאיות לעשב או לאדמות הולנד ברחבי הולנד, היו אנשי שמירה למעשה צריכים להפסיק את כל האדמה ממערכות אקולוגיות בריאות. אבל אם החיידקים היו הגורם החשוב, אז אולי הוא לא היה זקוק לכמויות אדירות של לכלוך.
מכיוון שאיש לא ידע בדיוק מהם החיידקים החשובים ובאילו כמויות, בזמר לא יכול היה פשוט לפזר חיידקים על האזור הרצוי. אבל, תיאורטי, אולי כמויות אדמות קטנות הכילו מספיק חיידקים כדי להפעיל את המערכת ולהציב אותה בדרך הרצויה.
בחלק מהמגרשים, הסירו החוקרים את שכבת הקרקע העליונה הישנה וחשפו את המשטח החולי. אולם באחרים הם השאירו את הקרקע העליונה הקיימת על כנה. לאחר מכן כיסו אותו בסנטימטר או שניים של אדמה מאדמת עשב או מיבשה, זרעו מגוון זרעים וחיכו.
הניסוי ארך שש שנים, אך הנתונים הראו בבירור כי אדמת התורם הובילה את האדמה החקלאית לשעבר לעבר מערכת אקולוגית שנראתה כמו המקור המקורי. אדמת עשב יצרה אדמות עשב, היתרים הפכו לאדמות. הפשטה של הקרקע העליונה אפשרה השפעה חזקה יותר על אדמת התורמים, וגם המערכות האקולוגיות התאוששו מהר יותר.
ביילי, שפרסמה את המחקר שלה מוקדם יותר השנה על האופן בו שינויים באקלים עשויים להשפיע על חיידקי אדמה, אומרת שתוצאות אלה מראות לא רק את ההשפעות של אדמת התורמים על שיקום מערכות אקולוגיות, אלא גם כיצד התחרות בין חיידקי אדמה יכולה להשפיע על צמיחתם של צמחים. הסיבה הסבירה לכך שהחיסונים לא השפיעו פחות כאשר לא הוסרו קרקע העליונה הייתה תחרות בין החיידקים הקיימים לאלה באדמה המושתלת.
"חיידקים מתנהגים בדרכים מפתיעות, ואנחנו זקוקים להבנה טובה יותר של האופן בו הם מתיישבים אדמה ושל כל התהליכים האקולוגיים השונים שמבצעים חיידקים אלה. באמת שאין לנו מושג, "אמרה ביילי. מדענים עדיין לא יודעים איך ומדוע השתלות אדמה אלה עובדות, ממש כמו שהם באמת לא יודעים הרבה מדוע השתלות צואה כל כך מצליחות בבני אדם. מאמר זה מראה, עם זאת, כי השתלות האדמה אכן עובדות, אומר ביילי.
Fierer שיבח את המחקר ואמר שהוא "מדגיש את הקשרים בין בריאות האדמה לבריאות המערכת, ומראה את הכוח שיכול לשנות אדמה", אך גם העלה הערה של זהירות. החוקרים עשויים להשתמש בכמות אדמה קטנה בהרבה מניסויים קודמים, אך עדיין יידרש כמויות אדירות של עפר כדי לשקם אפילו שטחים קטנים. אף אחד לא יכול להיות בטוח מה באדמה מניע את השינויים האקולוגיים. בזמר ומומחי אדמה אחרים מסכימים כי זה כמעט בוודאי המיקרובים, אך בהתחשב במורכבות האדמה, עדיין לא ניתן לשלוט או להפסיק שום דבר.
אדמה נשארת קופסא שחורה אקולוגית עבור מדענים. אפילו עכשיו, החוקרים רק מתחילים להבין כיצד חיידקים שאנחנו אפילו לא יכולים לראות עשויים לעצב את העולם סביבנו.
