Jord är habitat för över en fjärdedel av alla levande arter på jorden och bara en tesked jord kan innehålla tusentals arter och miljontals individer. Men jord är också en miljö som är starkt påverkad av människan, speciellt i jordbrukslandskapet. Många organismer påverkas starkt av eller till och med har svårt att överleva åtgärder som markbearbetning eller tillsats av gödsel och växtskyddsmedel. Men åkermarken är av vital betydelse för framtidens livsmedelsproduktion, och för att kunna behålla markens avkastningsförmåga är det viktigt att ha bättre insyn i markens betydelse som ekosystem och de organismer som lever där.
SLU tog under 2014 fram ett förslag till rikstäckande miljöövervakning av biologisk mångfald, växtskadegörare och invasiva arter i jordbruksmark på uppdrag av Jordbruksverket. Det finns idag inget heltäckande, standardiserat dataunderlag om miljöeffekter och ekologiskt tillstånd i jordbruksmark på samma sätt som för exempelvis skog. Syftet med miljöövervakningsprogrammet är att kunna följa förändringar i antal och utbredning av några organismgrupper samt urskilja trender i regioner och landskapstyper.
Sumpdaggmask, ”Eiseniella tetraedra”, med sina äggkokonger.Foto: Astrid Taylor
De organismer som myllrar i jordbruksmarken är viktiga för markens funktion eftersom de upprätthåller en bra markstruktur och bördighet. Genom sina samspel i markens näringsväv lägger växterna, mikroorganismerna och markdjuren grunden till ett antal ekosystemprocesser och ekosystemtjänster som på ett avgörande sätt bidrar till skörden av olika jordbruksgrödor. Det finns många nyttiga organismer som bland annat bidrar till att luckra upp jorden och öka vatteninfiltrationen, till nedbrytning och näringsämnenas kretslopp, och till växternas näringsupptag. En förlorad mångfald i marken kan aldrig återställas, åtminstone i sin helhet, och det är viktigt att skydda den för att inte riskera att markens ekosystemtjänster försvagas. Därför är det oerhört viktigt att sköta marken så att dessa värden bevaras. Men för att veta hur marken och dess organismer ska skötas behöver man ha en bra bild av förekomst och utbredning av organismerna, liksom hur de påverkas av olika åtgärder.
Viktiga markdjur
Markdjur finns i alla möjliga storlekar och former vilket till stor del speglar var de lever i marken. De allra minsta och smalaste markdjuren (mikrofaunan) lever i vattenfilmen mellan markens jordpartiklar. Nematoder, eller rundmaskar, är ett exempel på ett markdjur som tillhör denna grupp. Nematoderna kan delas in i flera ekologiska grupper beroende på deras födoval. De nyttiga nematoderna (det vill säga bakterie- och svampätare, omnivorer (allätare), predatorer) påskyndar nedbrytning av organiskt material genom att äta nedbrytande bakterier och svampar, gör kväve tillgängligt för växterna samt kan konsumera och därigenom minska mängden patogena bakterier och svampar eller växtskadliga nematoder. De skadliga nematoderna (det vill säga växtparasiterna) orsakar ekonomiska förluster till följd av deras påverkan på avkastning och kvalitet av skörden. Studier från SLU visar att nematodsamhället tydligt påverkas av vilka grödor man odlar och tillsats av gödsel. Vissa nematoder påverkas negativt av plöjning, och generellt anses större nematoder som omnivorer och predatorer vara extra känsliga.
Hoppstjärtar är ett exempel på de något större och bredare markdjuren (mesofaunan) och dessa kan både leva på ytan på marken eller en bit ner i marken. Mesofaunan är viktig för nedbrytningen av organiskt material i marken. Hoppstjärtarna påverkar nedbrytningen genom att äta bakterier och svampar direkt men också genom att finfördela organiskt material och göra det mer tillgängligt för mikroorganismerna. De ytlevande hoppstjärtarna är också viktig föda för rovinsekter. De allra största markdjuren (makrofaunan) kan på grund av sin storlek själva påverka marken de lever i. Till denna grupp hör daggmaskar som genom sina rörelser i marken fungerar som naturliga omblandare. Genom sitt grävarbete, så kallad bioturbation, påverkar daggmaskarna jordstrukturen genom att öka luft- och vatteninfiltrationen, de skapar kanaler för rottillväxt samt stabiliserar aggregat i marken. Men daggmaskarna påverkar också näringsdynamiken genom att bryta ned organiskt material och tillgängliggöra näring, samt stimulerar mikroorganismerna och sprider dem i jordprofilen. Dessutom medför en passage genom daggmaskens mage en minskning av markburna sjukdomar och skadeinsekter. Daggmaskar påverkas kraftigt och negativt av plöjning då bearbetningen stör maskarna och förstör deras gångar. Men studier från SLU visar att daggmaskar också påverkas av tillsats av gödsel eller organiskt material, till exempelvis gynnas de av stallgödsel. Det är dessa tre grupper av markdjur som föreslås ingå i miljöövervakningsprogrammet.
Ekosystemtjänster
Många av funktionerna som utförs av markdjur i marken kan tillhandahålla viktiga tjänster av betydelse för människor. De flesta av dessa tjänster är stödjande tjänster som inte används direkt av människor men som ligger till grund för tillhandahållandet av andra tjänster, som till exempel skörd. Bland dessa kan nämnas markdjurens påverkan på näringsämnen i marken genom deras effekt på svampar och bakterier samt finfördelning av organiskt material, och deras påverkan på markstruktur. Detta är viktigt för växternas upptag av näring och rottillväxt, men också för en naturlig dränering av regnvatten. Men genom sitt arbete i marken påverkar markdjuren också mängden kol i marken, och de kan reglera växtskadegörare som finns i jorden. I ett pågående projekt på SLU undersöker vi till exempel daggmaskars förmåga att minska förekomsten av växtpatogena nematoder.
Det finns idag god kunskap om vilka grupper av markfauna som förekommer i åkermark och i vilken omfattning, men ofta har markfaunan bara studerats intensivt på ett begränsat antal platser. Som ett exempel kan nämnas forskningsprogrammet Åkermarkens ekologi som på 1980-talet bland annat studerade en mängd olika markdjur i ett fältförsök utanför Uppsala där mängden mineralgödsel och förekomst av vall varierades. Men en komplett nationell bild av markfaunan i Sverige saknas i dagsläget. Inom Europa finns idag ett antal miljöövervakningsprogram eller nätverk som berör mark, men väldigt få har mångfald av markorganismer som en variabel de mäter. Majoriteten av dessa övervakningssystem är inte heller enbart inriktade på åkermark utan innefattar flera olika landskapstyper eller habitat.
Vad bidrar programmet med
Till skillnad från djur som lever ovanför marken så är markfaunan mer bunden till en speciell plats, till exempel ett åkerfält, och spridningen mellan olika (även intilliggande) fält är begränsad. För att få en bra bild över den biologiska mångfalden av markdjur i ett fält så måste markdjurssamhället följas under en längre tidsperiod på grund av att det är stor variation mellan år beroende på klimat och olika störningar. Ett genomförande av det föreslagna miljöövervakningsprogrammet skulle ge just den information som gör att man kan följa förändringar i förekomst och utbredning av markdjur på en större skala än ett enskilt fält och kunna upptäcka effekter av vanliga grödor och brukningsmetoder.
Nästa steg i arbetet
Vi kommer i sommar att genomföra ett pilotprojekt där designen för övervakningsprogrammet testas genom att vi genomför en begränsad provtagning av samtliga de föreslagna organismgrupperna. Målet är att med denna begränsade provtagning kunna visa på potentialen för det fullskaliga programmet.