آیا حرکت خاک می تواند به بازسازی زیستگاه ها کمک کند؟

پزشکان انجام می دهند پیوند مدفوع برای بازیابی میکروبیوم های شکسته رودهپس چرا پیوند خاک برای احیای جوامع زیرزمینی آسیب دیده از خشکسالی یا استفاده بیش از حد انجام نمی شود؟

اما با توجه به اینکه چقدر درباره دنیای زیر پایمان می دانیم – یک چیز گفته می شود که حاوی 59 درصد از کل زندگی روی زمین است – آنچه دانشمندان علوم خاک امیدوارند برای محافظت و حفظ خاک و گیاهان در دنیای گرمتر و خشک‌تر آینده موثر باشد، با آنچه که امروزه کار می‌کند در تضاد است.

این تئوری به این صورت است: میکروبیوم‌های خاک با آب‌وهوائی که در آن زندگی می‌کنند سازگار می‌شوند و بر میزان تحمل فلور بالا آن شرایط را تأثیر می‌گذارند. در استرالیا، باکتری غالب خاک، اکتینوباکتریوم مقاوم به خشکی است – جزئیات بدون پوشش توسط محققان استخراج داده های خاک. بنابراین در بوته‌های بومی، جایی که خاک به وضوح با شرایط خشک سازگار است، چرا برخی از این جوامع میکروبی را برای زمین‌های کشاورزی متاثر از خشکسالی برداشت نکنیم؟ یا از جنگل های استوایی برای احیای مراتع سابق؟

“در اینجا، ما سعی می کنیم این کار را به طور خاص برای گونه های گیاهی بومی انجام دهیم. بنابراین اگر خاک ها را در اطراف چشم انداز حرکت دهید … اگر آن خاک ها را به سمت جنوب حرکت دهید، آیا تحمل خشکی بیشتری نسبت به گیاهان بومی اینجا خواهید داشت؟ مارتین برید از دانشگاه فلیندرز، متخصص احیای اکولوژیکی و یکی از دانشمندان برتر خاک استرالیا، می‌گوید: این می‌تواند ابزار بسیار مفیدی باشد وقتی که ما در مورد کاشت‌های بازسازی سازگار با آب و هوا صحبت می‌کنیم.

محدودیت‌های ژنتیکی روی گیاهان و نحوه سازگاری آنها با تغییرات آب و هوایی وجود خواهد داشت. چیزهای دیگری نیز وجود دارد که می تواند به تسهیل سازگاری گیاهان با تغییرات آب و هوایی کمک کند، و اینها چیزهایی مانند جوامع میکروبی هستند که آنها با آنها مرتبط هستند.

خاک به راحتی بهبود نمی یابد

در سطح جهانی، تخریب اکوسیستم به حدی بد شده است که در سال 2021 سازمان ملل سال 2020 را اعلام کرد. یک دهه بازسازی اکوسیستم. با این حال، این یک فرآیند دشوار و غیرقابل پیش بینی با میزان موفقیت پایین است.

تعجب آور مطالعه در سال 2004 نشان می دهد که بازیابی خاک چقدر دشوار است.

تخریب اکوسیستم به حدی بد شده است که در سال 2021 سازمان ملل دهه 2020 را به عنوان دهه احیای اکوسیستم اعلام کرد.

منطقه ای در شمال شرقی کوئینزلند حدود 70 سال پیش جنگل زدایی شد و به مدت 30 سال برای مراتع بدون بارور استفاده می شد. رها شد و در سال 1994 کاشت گیاه بومی جنگل های استوایی آغاز شد.

در سال 2000، آزمایش های خاک نشان داد که غلظت کربن آلی، نیترات و سایر مواد مغذی مهم به طور قابل توجهی کمتر از جنگل های بارانی دست نخورده نزدیک است و خاک هنوز اسیدی تر است.

اگرچه انتظار نداشتیم که خاک زیر چمنزار متروکه در 30 تا 40 سال 100 درصد بازیابی شود، نتایج نشان می‌دهد که … 30 سال مرتع متروکه به اضافه 10 سال زیر جنگل‌های بارانی تازه کاشته‌شده برای بهبود قابل توجه خواص خاک کافی نبود. قابل مقایسه با جنگل‌های استوایی است.»

“این نشان می دهد که انعطاف پذیری خاک های استوایی به طور کلی برای بازیابی از جنگل زدایی و تخریب ناشی از کشت ضعیف است.”

به همین دلیل است که محققان به دنبال ایده های جدیدی مانند جابجایی خاک هستند.

زندگی زیرزمینی

طبق این مطالعه، جوامع زیرزمینی طیفی از گونه‌ها را تشکیل می‌دهند و 3 درصد از پستانداران، نیمی از باکتری‌های روی زمین، 86 درصد گیاهان و 90 درصد قارچ‌ها را در خود جای داده‌اند که سهمیه بیولوژیکی خاک را در ماه اوت به 59 درصد افزایش داد.

دکتر سونیتا رامش، محقق گیاهی در دانشگاه فلیندرز می گوید: گیاهان و خاک در یک رابطه همزیستی هستند.

“[Plants] از باکتری ها کمک بگیرید [and fungi] که مواد مغذی خاصی را فراهم می کند… ارتباط میکوریزا با ریشه های گیاه، مواد مغذی مانند فسفات ها را جمع آوری می کند.”

گیاهان و خاک در یک رابطه همزیستی هستند.

دکتر سونیتا رامش

و گیاهان در واقع از نوک ریشه خود کربن و نیتروژن آزاد می کنند. گاهی اوقات حتی اسیدهای آلی نیز خارج می شوند. و همه اینها در واقع به جذب آن میکروب های مفید کمک می کند.

مقداری آب اضافه کنید و با رشد قارچ ها و باکتری های آبدوست، میکروبیوم تغییر می کند. هوا را گرم‌تر و خشک‌تر کنید و دیگر گونه‌های موجود در میکروبیوم به منصه ظهور خواهند رسید. در هر دو مورد، ساختار خاک – نحوه چسبیدن آن – نیز تغییر می کند.

و دقیقاً به دلیل این ارتباط شدید بین جهان های زیرزمینی و زیرزمینی، و نحوه واکنش میکروبیوم های خاک به آب و هوای متغیر است که بوم شناسان برخی از تلاش های خود را در زیر زمین متمرکز می کنند.

یه جورایی کار میکنه…

در اوایل سال جاری، یک مطالعه مروری هلندی آشکار کرد نکته مهم او در مورد جابجایی خاک برای تلاش های بازیابی: پیچیده است.

این مطالعه داده های 46 آزمایش میدانی انجام شده در 17 کشور در چهار قاره را به دست آورد.

جابجایی خاک، چه به صورت چمن دست نخورده که به «تکه‌های پخش‌کننده» تقسیم شده یا به‌عنوان دوغاب خاک، به مکان‌های بازسازی اجازه می‌دهد تا سریع‌تر دوباره رشد کنند، اما در خاک‌های رسی و در مقیاس بزرگ‌تر بهترین کار را داشت. اما مقیاس بزرگتر نیز به معنای تخریب یک سایت اهداکننده است.

جابجایی خاک برای تلاش های بازیابی: پیچیده است.

Gees Gerrits و Rick Waenink، نویسندگان اصلی این مقاله، نوشتند: «نشانه‌های قوی وجود دارد که بازیابی جوامع گیاهی هدف ممکن است چندین دهه تا قرن‌ها طول بکشد.

زمانی که هدف بازیابی عملکرد است (یعنی احیای پوشش گیاهی) و مقادیر زیادی از مواد اهداکننده مورد نیاز است، قربانی کردن پوشش گیاهی اهداکننده به خوبی توسعه یافته احتمالاً استراتژی مفیدی نیست.

با این حال، زمانی که کسی تلاش می کند زیستگاه های کمیاب را از انقراض نجات دهد و هدف بازآفرینی جوامع گیاهی جامعه شناختی دست نخورده باشد، ممکن است تلاش و هزینه ای که با پوشش چمن انجام می شود توجیه شود.

آچار در حال انجام است

یکی از آزمایشاتی که نتایج بازبینی را پیچیده کرد آزمایشی بود که در پایان خشکسالی هزاره در ویکتوریا انجام شد.

گیاه‌شناس تیم ویلز، که یک شرکت مشاوره به نام را اداره می‌کند، این بررسی را به دلیل مشارکت در مطالعه در ویکتوریا، که جابجایی صفحات زمین را در طول ساخت خط لوله 70 کیلومتری شمال-جنوب فقط خشکسالی آزمایش می‌کرد، نوشته است.

آنها امیدوار بودند که جابجایی کل صفحات خاک حاوی لارو پروانه خورشیدی طلایی در خطر انقراض به گونه‌ها اجازه دهد تا راحت‌تر از فرآیند معمول برداشتن خاک سطحی و قرار دادن دوباره آن در پس از آن، بازیابی شوند.

ما می‌خواستیم از ساخت این خط لوله به عنوان فرصتی استفاده کنیم تا چند تکنیک مختلف مرمت را امتحان کنیم تا ببینیم چه چیزی از نظر احیای حق ارتفاق خط لوله پس از ساخت بهترین کار را می‌کند تا چمن‌زارها تا حد امکان طبیعی بازگردند و امیدواریم این اتفاق بیفتد. ویلز به Cosmos گفت: زیستگاه مفیدی برای پروانه خورشید طلایی باشید.

کاری که ما در این مطالعه انجام دادیم، که نزدیک به Yay بود، چندین تکنیک را امتحان کردیم. یکی از آنها در حال پخش خاک سطحی بود، دیگری اصلی با استفاده از ماشین آلات سنگین برای برداشتن صفحات زیستگاهی به ابعاد 1 متر در 1 متر و عمق حدود نیم متر بود. ما چندین عمق مختلف خاک را امتحان کردیم تا ببینیم آیا این تفاوت ایجاد می کند یا خیر.

تا آنجا که ویلز می داند، این اولین بار است که این آزمایش در استرالیا انجام می شود.

«آنچه ما پیدا کردیم یک روش فوق‌العاده کار فشرده بود، یک روش بسیار گران… و متوجه شدیم که تعدادی از مشکلات با روش‌ها وجود دارد. شاید این منحصر به خاک و محیطی بود که در آن کار می کردیم [during the end of the Millennium Drought]. خیلی شکننده بود، دست نخورده نگه داشتنش خیلی سخت بود.”

بهتر بود خاک سطحی را بتراشید و دوباره پخش کنید.

جابجایی خاک برای زیستگاه های استرالیا در حال انجام است.

پس از آزمایش پروانه خورشید طلایی، تفکر جدید در مورد احیای خاک به سمت دیگری رفت: خاک سطحی را به طور کامل خراش دهید.

علفزارهای بومی اکوسیستم های در معرض خطر انقراض در استرالیا هستند که تخمین زده می شود تنها 0.1٪ از دوران پیش از اروپا باقی مانده است.

آزمایش های متعدد ویکتوریا دشت های آتشفشانی، که از ملبورن تا مرز استرالیای جنوبی امتداد دارند و در نیو ساوت ولز نشان داد که پوسته پوسته شدن خاک، دانه‌های عجیب و غریب و لوم‌های غنی از مواد مغذی را حذف می‌کند و به علف‌های بومی که خاک فقیرتر را ترجیح می‌دهند، اجازه می‌دهد تا شروع به کار کنند.

جابه‌جایی خاک برای زیستگاه‌های استرالیا در حال انجام است، اما با قطعیت‌تر شدن پیش‌بینی‌های دماهای بالاتر و تغییر الگوهای آب‌وهوا – و در نهایت – گیاهان و زیستگاه‌های در معرض تهدید به همه کمک‌هایی که می‌توانند دریافت کنند، نیاز خواهند داشت.