Co sieć pokarmowa mówi nam o glebach?
Powstrzymywanie zjawiska ubytku gleby staje się palącą koniecznością. Szacuje się, że w samej Europie złe praktyki w zakresie gospodarowania gruntami odpowiadają za utratę 970 milionów ton gleby rocznie w wyniku erozji. Opracowanie skutecznych strategii rekultywacji zdegradowanych gleb wymaga jednak zdobycia lepszej wiedzy na temat powiązań między strukturą gleby, zamieszkującymi ją organizmami oraz sposobem, w jaki rozkładają one materię organiczną. Zespół projektu AGG-REST-WEB (Let’s restore our soils: using the soil food web to engineer the soil structure and functioning) realizowanego dzięki wsparciu działania „Maria Skłodowska-Curie” zdobył i opracował nową wiedzę dotyczącą związku pomiędzy różnorodnością biologiczną gleby i jej funkcjonowaniem. Badaczom udało się wykazać, że zależności i oddziaływania między konsumentami i pokarmem w sieci pokarmowej gleby mają olbrzymi wpływ na jej właściwości fizyczne, co z kolei przekłada się na dostęp do żywności. „Krótko mówiąc, przebieg procesu wzajemnego zjadania zależy od tego, na kogo uda się trafić w podziemnym labiryncie”, wyjaśnia Amandine Erktan, stypendystka działania „Maria Skłodowska-Curie” i główna badaczka projektu.
Zwiększanie różnorodności
Sieć pokarmowa gleby stanowi zbiór łańcuchów pokarmowych łączących zamieszkujące ją organizmy. W celu zbadania ich wpływu na strukturę gleby zespół przeprowadził dwa doświadczenia, w ramach których badał różne rodzaje interakcji troficznych (pokarmowych) oraz ich wpływ na glebę. „Dotychczas badania wpływu organizmów na strukturę gleby opierały się przede wszystkim na analizowaniu oddziaływania pojedynczych grup, na przykład dżdżownic czy grzybów. Takie podejście oznacza jednak również ignorowanie potencjalnych efektów wzajemnych interakcji w glebach występujących w naturze”, twierdzi Erktan. „Udało nam się wykazać, że interakcje troficzne są ważne dla agregacji gleby, co wskazuje na to, że stymulowanie rekolonizacji zdegradowanych gleb przez zróżnicowane grupy organizmów należące do różnych obszarów sieci pokarmowej może przyczynić się do odtworzenia siedlisk glebowych”.
Sprzężenie zwrotne
Choć początkowo prace koncentrowały się głównie na powyższym aspekcie, Erktan szybko zdała sobie sprawę z tego, że oddziaływania pomiędzy siecią pokarmową i strukturą gleby mogą być dwukierunkowe. „Cechy i charakterystyka gleby często nie wyjaśniają zmian w diecie zamieszkujących ją organizmów. Doszłam do wniosku, że struktura gleby w mikroskali może wpływać na prawdopodobieństwo spotkań pomiędzy konsumentami i ich pokarmem”, dodaje badaczka. Erktan przeprowadziła przegląd literatury, aby zgromadzić całą dostępną wiedzę na temat badanego zagadnienia. Rezultatem jej badania był wniosek, że fizyczna struktura gleby zdaje się określać sposób wyczuwania i zdobywania pożywienia przez organizmy glebowe. Choć pełne zrozumienie tych mechanizmów wymaga dodatkowych badań, wyciągnięte dotychczas wnioski charakteryzują się ogromną wartością strategiczną: „Moje wnioski otwierają nowy interdyscyplinarny obszar badawczy łączący ekologię glebowych sieci pokarmowych oraz fizykę”.
Sekwestracja węgla
Dalsze badania poświęcone tym zagadnieniom mogą również przyczynić się do walki ze zmianą klimatu. „Gleba jest ogromnym rezerwuarem węgla. Małe zmiany w zakresie zawartości węgla w glebie mogą mieć duży wpływ na klimat na świecie”, dodaje Erktan. Ilość zmagazynowanego węgla nie zawsze odpowiada proporcjonalnie ilości materii organicznej dodanej do gleby. Pomimo tego, że nie dysponujemy jeszcze pełną wiedzą dotyczącą mechanizmów magazynowania, Erktan uważa, że rozbieżność ta może być związana z rolą struktury gleby w blokowaniu konsumentom dostępu do resztek roślinnych i zwierzęcych. Analiza tych zjawisk może doprowadzić do opracowania planu ich uregulowania. „Badania mogą pomóc nam lepiej przewidywać, w jaki sposób zmiany w gospodarce gruntami wpływają na magazynowanie dwutlenku węgla”, wyjaśnia badaczka.
Słowa kluczowe
AGG-REST-WEB, struktura gleby, agregacja gleby, sieć pokarmowa w glebie, interakcje troficzne, funkcjonowanie, różnorodność biologiczna gleby, magazynowanie dwutlenku węgla, degradacja gleb
