Jordens biologiske mangfold og bærekraft: vitenskap, risikoer og praksiser som fungerer

  • Jordens biologiske mangfold opprettholder fruktbarhet, vann og klima, og støtter 95 % av maten.
  • Intensiv praksis reduserer jordlevetiden med opptil 70 % i europeiske områder, og forvaltningspraksis må endres snarest.
  • Løsninger som vekstskifte, dekkvekster, organisk gjødsel og agroforestry øker produktiviteten og motstandskraften.
  • Europeiske prosjekter og jordovervåkingsloven fremmer verktøy og beste praksis for 2050.

Jordens biologiske mangfold og bærekraft

Hvis vi skulle ta en skje med jord, ville den inneholde flere organismer enn det finnes mennesker på planeten – et skjult univers som vi bare kjenner en brøkdel av, og som maten og klimaet vårt er avhengig av. I denne lille håndfullen sameksisterer bakterier, sopp, protister, nematoder, meitemark og utallige andre organismer hvis Denne aktiviteten holder økosystemene i live og det opprettholder landbruket. Jordens biologiske mangfold er ikke en vitenskapelig kuriositet: det er den stille motoren for fruktbarhet, vanninfiltrasjon i jorden og plantehelse.

Denne skatten er imidlertid under press. Klimaendringer og visse menneskelige praksiser – intensiv jordbearbeiding, monokulturer, overdreven bruk av gjødsel og plantevernmidler, jordkomprimering av maskiner og tetting av byer – reduserer jordmangfoldet i et alarmerende tempo. Kilder som FAO og IPBES advarer om en utryddelsesraten er mellom 100 og 1.000 ganger høyere til den naturlige tilstanden, og at jord går tapt mellom 13 og 18 ganger raskere enn den dannes. Parallelt fremmer Europa strategier for å dempe denne nedbrytningen, redusere tilførsel og anerkjenne verdien av jord for det den er: et komplekst og levende systemog ikke bare et substrat hvor røtter kan forankre seg.

Hva mener vi med biologisk mangfold i jord?

Jordens biologiske mangfold er variasjonen av organismer som lever under føttene våre og deres samspill, inkludert arter, genetisk og funksjonelt mangfold, samt de økologiske nisjene de okkuperer. Det omfatter alt fra mikrober og mikrofauna (mindre enn 100 mikron) til mesofauna (100 mikron til 2 mm) og makrofauna (større enn 2 mm), med grupper så forskjellige som bakterier, sopp, protozoer, midd, spretthaler, rotatorer, tardigrader, nematoder, insektlarver og meitemark; selv planterøtter regnes som en del av systemet på grunn av deres symbiotiske forhold. Det anslås at jorden huser rundt en fjerdedel av jordens biologiske mangfoldog generelt sett mellom en fjerdedel og en tredjedel av alle levende organismer på planeten.

Realiteten er at vi bare har identifisert en liten brøkdel av det underjordiske livet: omtrent 80 % av plantene er kjent, men knapt rundt 10 % av artene. 1 % av mikroorganismer av jorden. Dette kunnskapshullet gjør det vanskelig å vurdere verdien av den, og fremfor alt å forstå hvordan nettverkene som forbinder disse vesenene er organisert – nettverk som er essensielle for at økosystemet skal fungere ordentlig. Dette intrikate biologiske nettet er ikke statisk, men svært dynamisk og multifunksjonell.

Økosystemfunksjoner og -tjenester: hvorfor vi bryr oss

Jordsamfunnet utfører viktige prosesser: det bryter ned organisk materiale, resirkulerer næringsstoffer (nitrogen, fosfor, kalium, svovel, kalsium, magnesium og mikronæringsstoffer), regulerer jordstrukturen, forbedrer porøsitet og vannretensjon, og reduserer erosjon. Gjennom symbiotiske og asymbiotiske forhold med røtter hjelper det planten med å nære seg og forsvare seg selv, og fungerer kollektivt som en naturlig barriere mot skadedyr og patogenerVidere er jord et betydelig karbonreservoar, som er i stand til å binde det og dermed modulere utslipp av klimagasser.

Dataene fra FAO er avgjørende: jord bidrar direkte eller indirekte til 95 % av maten som vi forbruker og bearbeider rundt 90 % av det organiske materialet. Med andre ord, uten jordbiota ville grunnlaget for matsikkerheten og landbruksproduktiviteten vår bli alvorlig kompromittert. Det er ingen tilfeldighet at når jorden er sunn, er også plantene og verdikjeden som omgir dem sunne, fra stabile avlinger og kvalitet enda mindre behov for forsyninger.

Det finnes sterke bilder som bidrar til å styrke denne ideen: i hver håndfull jord kan det være flere levende organismer enn stjerner i galaksen vår. Noen er økosystemingeniører, som meitemark, som De graver ut gallerier som letter infiltrasjon og lufting, eller mykorrhizale sopp, som utvider røttenes rekkevidde og forbedrer opptaket av næringsstoffer og vann.

Varseltegn: tap og trusler

I løpet av det siste århundret har det blitt oppnådd betydelige økninger i produktiviteten, spesielt siden 50-tallet, men ofte uten å ta hensyn til de økologiske kostnadene. Intensivering basert på dyp jordbearbeiding, monokultur og syntetiske kjemikalier fungerer som en boomerang: det kan øke avlingene en stund, men det forringer jorden, reduserer dens biologiske mangfold og påvirker til slutt lønnsomheten. I intensivt forvaltede områder er følgende registrert: nedgang på 50 % til 60 % i jordmangfoldet, med mer sårbare og mindre robuste jordarter.

Erosjon, saltinnhold, komprimering av maskiner, tap av organisk materiale fra fjerning av avlingsrester, kjemisk ubalanse fra overgjødsling, brenning av rester, utilstrekkelig vanning – inkludert saltinnhold i saltholdig jord og bruk av avløpsvann – og biologiske invasjoner Dette er faktorer som eroderer jordhelsen. I tillegg til dette kommer forsegling av landet (veier, bygninger, parkeringsplasser), som hindrer vann og luft i å komme inn og dreper den underjordiske floraen.

Problemet er ikke begrenset til landbruk: visse husdyrforvaltningsmetoder kan komprimere jord eller utløse erosjon. FAO anslår at 33 % av verdens jordsmonn er degradertEn europeisk rapport fra 2022 dokumenterer tap av jordmangfold på opptil 70 % i områder med intensiv bruk av plantevernmidler og monokulturer. I Europa har jordkomprimering halvert noen meitemarkbestander, med alle de implikasjoner dette har for jordstruktur og fruktbarhet.

Den globale situasjonen er presserende: vi har allerede passert 8.000 milliarder innbyggere, og responsen kan ikke være mer av det samme. Å øke tilførselen uten å ta hensyn til jordens biologiske grunnlag fører på lang sikt til mindre produktiv og jord av lavere kvalitet. Faktisk finnes det bevis for at jord går tapt. 13 til 18 ganger raskere av det naturen regenererer, og sammen med dette tapet forsvinner millioner av viktige organismer.

Politikk og tilnærminger som setter kursen

Paradigmeskiftet er allerede i ferd med å dukke opp i Europa. Strategier som biologisk mangfold, fra jord til bord, sirkulærøkonomi og jordforvaltning presser mot en modell som Reduserer gjødsel og plantevernmidlerDen diversifiserer og tar vare på det biologiske grunnlaget. Bak kulissene skjer det et kulturskifte: jorda blir ikke lenger sett på som bare en inert støtte, men forstås som et levende system som krever delikat og kontekstualisert forvaltning.

Det finnes også symbolske milepæler som bidrar til å fremheve dens betydning. Hver 5. desember feires Verdens jorddag; den siste utgaven falt på en mandag og fungerte som en påminnelse om at jord er viktig for balansen i terrestriske økosystemer. På den internasjonale agendaen tok COP15 om biologisk mangfold – som ble holdt i Montreal fra 7. til 19. desember – opp overutnyttelse, invasive arter og behovet for redusere bruken av plantevernmidler, en klar intensjonserklæring mot en modell som er mer respektfull overfor livet under jorden.

Vitenskapelig bevis på toppnivå

Vitenskapen støtter sterkt rollen til jordmangfold. En studie koordinert av Pablo de Olavide-universitetet, publisert i Nature Ecology and Evolution, kombinerte prøvetaking i nesten hundre økosystemer over hele verden – fra ørkener til tropiske skoger og polarområder – med laboratorieeksperimenter for å demonstrere at flere komponenter i jordmangfoldet (fra bakterier til meitemark) støtter viktige økosystemfunksjoner.

Disse funksjonene inkluderer klimaregulering, jordfruktbarhet, matproduksjon, nedbrytning av avfall og opprettholdelse av jord med lavere patogenbelastning og færre antibiotikaresistensgener. Studien understreker også behovet for å identifisere og beskytte arter med særlig funksjonell betydning og sterke forbindelser i næringskjeden, fordi deres forsvinning kan få alvorlige konsekvenser. kaskadeeffekterOg det gir en verdifull konklusjon: virkningen av plantemangfold på økosystemets funksjon katalyseres i stor grad gjennom det biologiske mangfoldet som befinner seg i jorden.

Innovasjon pågår: det europeiske prosjektet Soildiveragro

Med finansiering fra EU evaluerte SoildiverAgro jordbrukspraksis og -systemer i seks jord- og klimasoner over hele Europa, med femten casestudier som fokuserte på poteter og hvete, både i monokultur og diversifiserte systemer. Et av funnene var bruken av biostimulanter basert på plantevekstfremmende rhizobakterier og ikke-mykorrhizale jordsopp: kjemiske tilførsler ble redusert, og jordens biologiske mangfold, fruktbarhet og potetkvalitet ble samtidig forbedret, med lavere forekomst av skadedyr og sykdommer.

Prosjektet rapporterte også en reduksjon på 40 % i CO2-utslipp, samtidig som avlingene og den økonomiske levedyktigheten ble opprettholdt, et spesielt relevant faktum for klimaomstillingen. I et annet tilfelle økte introduksjonen av mykorrhizalsopp i poteter jordens biologiske mangfold og forbedret strukturen, noe som økte produktiviteten og bøndenes fortjeneste. forurensningen minket av vann og jord takket være mindre ekstern gjødsling.

For å støtte beslutningstaking utviklet konsortiet et rimelig prediktivt verktøy som estimerer parametere for jordmangfold ved hjelp av infrarødspektroskopi og klimatiske (nedbør og temperatur) og jordvariabler (pH, organisk materiale og tekstur). Denne løsningen bidrar til å forstå forholdet mellom jordorganismer og levering av økosystemtjenester på europeisk skala, og kan bidra til den foreslåtte EU-lov om jordovervåking, som har som mål å ha all sunn jord innen 2050.

I tillegg ble det laget et beslutningsstøtteverktøy som integrerer hveteforvaltningspraksis med maskinlæringsmodeller for å estimere avling og indekser for bakteriell, sopp- og nematodemangfold. Prosjektet publiserte retningslinjer med bedre praksis og en stortingsmelding med politiske anbefalinger, som legger til rette for implementering av forvaltningspraksis som samtidig reduserer eksterne tilførselsfaktorer, forbedrer biologisk mangfold og er kostnadseffektive.

Konvensjonelt landbruk kontra økologisk og regenerativt landbruk

Kostnader ved konvensjonell intensivering

Dyppløying bryter opp aggregater og ødelegger porer, noe som gjør jorden mer sårbar for erosjon og reduserer dens evne til å lagre vann og næringsstoffer. Komprimeringsmaskiner og syntetisk kjemi endrer biogeokjemiske sykluser og eliminerer gunstige mikroorganismerMonokulturer reduserer plantemangfoldet som gir næring til flere jordorganismer. Resultatet: jord som er mer avhengig av tilførselsfaktorer, mindre robust og har en dårligere struktur.

  • I intensivt dyrket jord, en tap på 50 %–60 % av jordmangfoldet.
  • 33 % av planetens jordsmonn er degradert, og i Europa er følgende rapportert: fall på opptil 70 % i jordmangfoldet i regioner med høy bruk av plantevernmidler og monokulturer.
  • Jordkomprimering har redusert noen meitemarkbestander med 50 %, noe som forverret lufting og infiltrasjon, med økende gjenopprettingskostnader.

Fordeler med økologiske og regenerative tilnærminger

Økologisk og regenerativt landbruk prioriterer jordhelse: mindre jordbearbeiding, dekkvekster, utvidet vekstskifte, agroforestry, organisk gjødsel, beiteforvaltning og biologisk kontroll. Disse praksisene fremmer mikrobiell og makrofauna-mangfold, øker organisk materiale og forbedrer jordstrukturen, noe som gjør systemet mer fruktbart. produktiv og robust.

Det finnes tall som støtter dette: å øke mengden organisk materiale med 1 % kan øke vannretensjonen med omtrent 19 000 liter per hektar, noe som er avgjørende i områder med vannmangel. Økologiske landbrukssystemer har vist opptil 40 % mer organisk materiale enn konvensjonelle. I skadedyrbekjempelse kan vekstskifte redusere angrep med 30–50 % og øke funksjonell biologisk mangfold 40 %, mens diversifiserte landskap favoriserer pollinatorer, med økninger på rundt 25 %.

I klimadimensjonen kan bærekraftig forvaltet jord binde mellom 0,3 og 0,6 tonn karbon per hektar per år, og det finnes estimater som knytter en økning på 1 % i jordkarbon med betydelige reduksjoner i atmosfærisk CO2. Eliminering av kunstgjødsel og kompostering reduserer N2O- og CO2-utslipp; disse har blitt observert. 50 % reduksjon i N2O og 20–30 % i totale klimagassutslipp fra økologiske gårder, noe som også forbedrer konkurranseevnen i markeder som verdsetter bærekraft.

Bevaring av habitater på gården – hekker, blomsterstriper, økologiske korridorer – skaper ly og mat for nyttige insekter og pollinatorer. Jordbruk, som integrerer trær og avlinger, gir skygge, et mikroklima og mejora del sueloDisse systemene øker det biologiske mangfoldet med rundt 30 % sammenlignet med konvensjonelle systemer, og korridorer kan øke den nyttige faunaen med 60 %.

Matkvalitet og menneskers helse

Sammenhengen mellom sunn jord og kvalitetsmat blir stadig tydeligere. Storskala sensoriske analyser som sammenligner grønnsaker fra konvensjonelle, økologiske og jordbearbeidingsfrie systemer har funnet bedre smaks-, aroma- og teksturprofiler i forvaltningspraksisene som De beskytter jordens biologiske mangfoldEn rik jordmikrobiota letter plantenes næring og øker innholdet av gunstige forbindelser.

Høyere konsentrasjoner av antioksidanter som polyfenoler og vitaminer (for eksempel økning på opptil 20 % i vitamin C) er påvist i økologiske grønnsaker. Dette fører til mer næringsrik mat, med evne til å støtte immunforsvaret og modulere betennelse. Vitenskapelig litteratur utforsker også hvordan jord og menneskelig mikrobiota er relatert. dietter fra levende jord De ser ut til å fremme en mer variert og stabil tarmmikrobiota.

Blant praktiske verktøy skiller markavstøpninger seg ut for sin evne til å regenerere utarmet jord, øke mikrobiell aktivitet og forbedre jordstrukturen. Denne typen tilførsel, sammen med biostimulanter, probiotika og landbruksprebiotika, er nyttige komponenter i en strategi som tar sikte på å fruktbar jord og kvalitetsmat.

Verktøy og anbefalinger for administrasjon

Overgangen fra diskurs til handling krever en meny med velprøvde praksiser. Vekstskifte «bryter» skadedyr- og sykdomssykluser og fordeler næringsbehovet: å veksle mellom korn og belgfrukter forbedrer for eksempel nitrogenbindingen og kan øke avlingene med opptil 20 % sammenlignet med monokulturer, i tillegg til å fremme en mer stabil jordstruktur.

Jordbruk uten jordbearbeiding eller minimumsjordbearbeiding bevarer jordarkitekturen og dens biota. I sammenhenger med høy erosjonsrisiko har det redusert jordtap med opptil 60 % sammenlignet med intensiv jordbearbeiding. Kombinert med permanent plantedekke bidrar det til å beholde fuktigheten allerede i ferd med å redusere ekstremvær.

Dekkvekster – kløver, havre og andre – beskytter jorden mellom årstidene, gir røtter og biomasse, forbedrer strukturen og gir næring til mikroorganismer. Det finnes bevis på reduksjoner på nesten 30 % i nitratutvasking og en reduksjon av komprimering på gårder som bruker dem systematisk, noe som styrker vannkvaliteten og jordhelsen.

Organisk gjødsel (kompost, godt råtten gjødsel) gir næringsstoffer med langsom frigjøring, øker mengden organisk materiale og stimulerer et mangfoldig mikrobielt samfunn. I økologiske hager er det observert produktivitetsøkninger på rundt 25 % på mellomlang sikt, sammen med en forbedret struktur og porøsitet av jorden kontra utelukkende mineralgjødsling.

Agroforestry integrerer trær og avlinger – eller husdyr – for å generere synergier: vindskjerming, skygge, løvstrø og dype røtter som mobiliserer næringsstoffer. I kaffe og kakao er det for eksempel observert en økning på 30 % i biologisk mangfold og avlingsforbedringer knyttet til gunstigere mikroklima. forbedret jordhelse.

Integrert skadedyrbekjempelse kombinerer biologisk kontroll, kulturpraksis og massefangst (feromoner, feller) for å redusere avhengigheten av insektmidler. [Følgende ser ut til å være urelatert og muligens et separat dokument:] 40 % reduksjon i bruk av plantevernmidler med IPM, holde skadedyr under økonomiske terskler og favorisere naturlige fiender.

Å fremme nyttige insekter med hekker, blomsterstriper og insekthoteller øker pollinering og naturlig skadedyrbekjempelse; i grønnsaker er det observert pollineringsøkninger på nesten 20 % når egnede habitater skapes. Når det gjelder biologiske tilførsler, blir følgende stadig viktigere: biostimulanter, probiotika og prebiotika som tar vare på jordmikrobiotaen.

For å sertifisere bærekraftige agroøkosystemer i en kontekst av økologisk overgang, er det behov for robuste og operative indikatorer for jordmangfold. Initiativer som SOILBIO jobber med å måle effekten av forvaltningspraksis i ekstensivt regnfôret jordbruk, og bygger målinger for biologisk mangfold, jordfunksjon og helse – viktig informasjon for skaler opp regenerative praksiser med garantier.

Inspirerende tilfeller og lærdommer

I Ribera del Duero-regionen har inokulering av mykorrhizasopp i vinmarker økt opptaket av vann og næringsstoffer, forbedret tørkebestandighet og tillatt reduser gjødsel med 30 %Mikrobiell biologisk mangfold og jordstruktur har blitt bedre, med målbare effekter på kvalitet og produktiv stabilitet.

I Galicia har gårder som har tatt i bruk regenerativt landbruk – planlagt beiting, minimumsjordbearbeiding, vekstskifte og dekkvekster – gjenvunnet degradert jord og oppnådd en økning på 40 % i organisk materiale over fem år. Forekomsten av meitemark og mikroorganismer har mangedoblet seg, vannretensjonen har blitt bedre, og generelt sett har systemets robusthet.

Jordbruks- og skogbrukssystemer i ulike regioner i Latin-Amerika og Europa har vist en gjennomsnittlig økning på 30 % i biologisk mangfold sammenlignet med konvensjonelle systemer, med reduksjoner i erosjon og avrenning. Ved å skape mosaikker av habitater gir de ressurser for pollinatorer og naturlige rovdyr, og gir næring til klimarobusthet til gårdene.

Der agroøkologiske praksiser har blitt implementert helhetlig – grønngjødsel, dekkvekster, vekstskifte og IPM – har mikrobiell aktivitet økt med opptil 50 %, og jorda tåler bedre ekstreme værhendelser. Alt dette bekrefter at agroøkologi ikke bare gjenoppretter jordens biologiske mangfold og reduserer avhengigheten av innsatsfaktorer, men også forbedrer... produktiv stabilitet.

Jordbiota kan tåle påvirkninger og komme seg, men den har sine begrensninger. Hvis balansen ikke gjenopprettes etter alvorlige forstyrrelser, snakker vi om tapt jord. Derfor er det å kombinere ambisiøs offentlig politikk, digitale diagnostiske verktøy, banebrytende forskning og feltforvaltning tilpasset hvert territorium den fornuftige veien til å garantere fruktbar jord, stabile matsystemer og et mer beboelig klima. Å ta vare på jordmangfoldet betyr å sikre mat, natur og klimafremtiden i et enkelt trekk.