Συνέντευξη — Έδαφος: ο ζωντανός θησαυρός κάτω από τα πόδια μας

Τι είναι το έδαφος;

Το έδαφος είναι ένας σύνθετος, δυναμικός και ζωντανός οργανισμός, ο οποίος μπορεί να θεωρηθεί ότι συνιστά το ζωντανό δέρμα της Γης. Αποτελείται από ορυκτά και οργανικά συστατικά, καθώς και από αέρα και νερό. Σε πολύ γενικές γραμμές, τα ορυκτά συστατικά συνίστανται σε σωματίδια όπως άμμο, ιλύ και άργιλο, τα οποία αποτελούνται από διάφορα χημικά συστατικά, ενώ τα οργανικά συστατικά προέρχονται από ζώντες οργανισμούς, συμπεριλαμβανομένων των φυτών, των βακτηρίων, των μυκήτων, της πανίδας και των υπολειμμάτων τους.

Τα εδάφη είναι σημαντικές δεξαμενές βιοποικιλότητας. Περίπου το ένα τέταρτο έως το ένα τρίτο του συνόλου των οργανισμών φιλοξενούνται στο έδαφος. Η βιοποικιλότητα του εδάφους μπορεί να περιλαμβάνει διάφορους οργανισμούς, από μικροσκοπικού μεγέθους βακτήρια και νηματώδεις μέχρι κολλέµβολα, ακάρεα, σκολόπενδρες, γαιοσκώληκες, τυφλοπόντικες και ποντίκια. Κάθε μία από αυτές τις ομάδες είναι πλούσια σε είδη. Για παράδειγμα, στη Γερμανία μόνο, υπάρχουν 50 διαφορετικά είδη γαιοσκώληκα που μας είναι γνωστά. Στην πραγματικότητα, η πολυμορφία της ζωής στο έδαφος είναι συχνά σημαντικά μεγαλύτερη από την πολυμορφία πάνω από το έδαφος στον ίδιο τόπο. Ο συχνότερα αναφερόμενος αριθμός είναι ότι ένα κυβικό μέτρο δασικού εδάφους μπορεί να περιέχει έως και 2 000 ασπόνδυλα είδη.

Τι συμβαίνει σε ένα εδαφικό οικοσύστημα;

Τα εδαφικά οικοσυστήματα διαφέρουν σημαντικά, ιδίως στο επίπεδο των μικροοικοτόπων. Το ίδιο τμήμα εδάφους περιέχει πολύ διαφορετικούς οικοτόπους —επιφάνεια εδάφους, υπόγειος συνολικός όγκος εδάφους και πορώδης χώρος—, καθένας εκ των οποίων φιλοξενεί διαφορετικούς οργανισμούς. Για παράδειγμα, οι περισσότεροι οργανισμοί που ζουν στο έδαφος εξαρτώνται σε πολύ μεγάλο βαθμό από πόρους εδάφους, ενώ παράλληλα ζουν σε αυτούς. Οι πόροι εδάφους μπορούν να γεμίζουν με αέρα ή νερό, με διάφορες ομάδες οργανισμών να ζουν σε καθέναν από αυτούς.

Υπάρχουν διάφοροι τρόποι να εξετάσουμε τους οικοτόπους του εδάφους. Για παράδειγμα, υπάρχουν μικροσκοπικά οριακά στρώματα μεταξύ των σωματιδίων του εδάφους, καθώς και βιολογικές εστίες, συμπεριλαμβανομένης της ριζόσφαιρας όπου βρίσκονται οι ρίζες των φυτών ή της δριλόσφαιρας γύρω από τις φωλιές των γαιοσκωλήκων. Η χωρική κλίμακα είναι επίσης πολύ σημαντική.

Ωστόσο, όλα αυτά τα είδη σε όλους τους προαναφερθέντες μικροοικοτόπους συμβιώνουν και αλληλεπιδρούν σε αυτό που αποκαλούμε μεγαοικοσύστημα του εδάφους. Για παράδειγμα, μπορούν να τρέφονται το ένα από το άλλο ή τα σφαιρίδια κοπράνων του ενός παρέχουν θρεπτικές ουσίες για τα υπόλοιπα. Αυτές οι αλληλεπιδράσεις στο μεγαοικοσύστημα του εδάφους είναι αναγκαίες για τις λειτουργίες του εδάφους, οι οποίες με τη σειρά τους παρέχουν οικοσυστημικές υπηρεσίες.

Τι είδους υπηρεσίες παρέχει το έδαφος;

Η δομή του εδάφους και η οργανική ύλη του εδάφους είναι δύο από τις πιο γνωστές σημαντικές παραμέτρους για τις υπηρεσίες των οικοσυστημάτων. Η δομή του εδάφους[i] καθορίζεται από τον τρόπο με τον οποίο τα διάφορα σωματίδια συγκεντρώνονται στη μήτρα του εδάφους. Το έδαφος περιλαμβάνει έναν συνδυασμό μεγαλύτερων και μικρότερων εδαφικών συσσωματωμάτων, πόρων γεμάτων με αέρα και νερό κ.λπ. Τα είδη του εδάφους μπορούν να εργάζονται απευθείας στη δομή του εδάφους. Για παράδειγμα, οι γαιοσκώληκες, μέσω των δραστηριοτήτων τους δημιουργίας φωλιάς, μετακινούν στοιχεία στην τριγύρω περιοχή και, κατά αυτό τον τρόπο, μεταβάλλουν τη δομή του εδάφους. Ορισμένες από αυτές τις αλλαγές μπορεί να συνίστανται στη δημιουργία νέων πόρων και στο κλείσιμο άλλων, στην πύκνωση ορισμένων τμημάτων ή στη μεταφορά νέων πηγών τροφής για οργανισμούς του εδάφους. Οι γαιοσκώληκες θεωρούνται οι μηχανικοί του οικοσυστήματος, δεδομένου ότι μπορούν πραγματικά να «αναδεύουν» το έδαφος.

Η δομή του εδάφους αποτελεί επίσης σημαντικό παράγοντα στον  κύκλο του νερού. Διαδραματίζει κάποιο ρόλο στον καθορισμό της ποσότητας του νερού που μπορεί το έδαφος να δεσμεύει και να διατηρεί, του τρόπου με τον οποίο το καθαρίζει, καθώς και του τρόπου με τον οποίο αυτό το νερό μπορεί να τροφοδοτεί τα φυτά κ.ο.κ. Εάν το έδαφος δεν διατηρούσε ή δεν καθάριζε το νερό, αναλογιστείτε τι θα σήμαινε αυτό για τη γεωργία, τις πλημμύρες ή την υγεία μας.

Το άλλο παράδειγμα είναι ο κύκλος των θρεπτικών ουσιών, ο οποίος αφορά την ποσότητα της οργανικής ύλης του εδάφους —δηλαδή, άνθρακας, άζωτο και φώσφορος— που δεσμεύεται και αποθηκεύεται στο έδαφος. Οι εισροές άνθρακα στο έδαφος είναι όλες οργανικές και αποτελούν τη βάση του τροφικού ιστού του εδάφους. Οργανικές ενώσεις, όπως φύλλα και ακρορρίζια, πρέπει να διασπαστούν σε απλούστερες ενώσεις από οργανισμούς που ζουν στο έδαφος για να μπορέσουν να χρησιμοποιηθούν από φυτά. Με μια αρκετά σύνθετη διεργασία πολλαπλών σταδίων, οι διάφοροι οργανισμοί υποβαθμίζουν ο ένας μετά τον άλλο τα νεκρά φύλλα ή κλαδιά και τα μετατρέπουν σε ανόργανες ενώσεις που είναι κατάλληλες για να δεσμευτούν/χρησιμοποιηθούν από φυτά. Περίπου το 90 % του δασικού φυλλοστρώματος υπόκειται σε διεργασίες από σκολόπενδρες, γαιοσκώληκες και ονίσκους. Χωρίς αυτούς τους οργανισμούς, η ποσότητα φυλλοστρώματος θα ήταν ασφυκτική.

Υπάρχουν βακτήρια εδάφους που μετατρέπουν το ατμοσφαιρικό άζωτο σε ανόργανο άζωτο, το οποίο είναι αναγκαίο για την ανάπτυξη των φυτών Οι μύκητες μεταφέρουν θρεπτικές ουσίες μέσω του εδάφους από τη μία τοποθεσία στην άλλη. Όλες αυτές οι μικροβιακές διεργασίες ρυθμίζονται από τη βοσκή μεγαλύτερων ζώων που τρέφονται από αυτά τα μικρόβια. Πρέπει να θεωρήσουμε ότι αυτές οι πλούσιες και σύνθετες αλληλεπιδράσεις συνιστούν την ουσία ενός συστήματος που λειτουργεί σωστά και το οποίο μας παρέχει εν συνεχεία τις προαναφερθείσες οικοσυστημικές υπηρεσίες.

Πράγματι, τα υγιή εδάφη μάς προσφέρουν ένα ευρύ φάσμα οφελών. Για παράδειγμα, ο κύκλος των θρεπτικών ουσιών είναι καίριας σημασίας για την παραγωγή τροφίμων και ινών. Υπάρχουν επίσης σαφείς συνδέσεις με τον κύκλο του νερού. Όταν η δομή του εδάφους αλλοιώνεται ή καταστρέφεται, η ικανότητά του να καθαρίζει, να δεσμεύει και να διατηρεί νερό επηρεάζεται. Η συμπύκνωση ή η σφράγιση του εδάφους, για παράδειγμα, μπορεί να οδηγήσουν σε αύξηση των πλημμυρών.

Τα μικροβιακά ένζυμα του εδάφους απομονώνονται σε εργαστήρια ώστε να εξεταστεί ο τρόπος με τον οποίο μπορούν να χρησιμοποιηθούν στη βιομηχανία. Για παράδειγμα, αυτά τα ένζυμα μπορούν να αντικαταστήσουν χημικές ουσίες που χρησιμοποιούνται, λόγου χάρη, στη βιομηχανία του χαρτιού. Αντίστοιχα, η φαρμακευτική βιομηχανία χρησιμοποιεί βακτήρια του εδάφους στην ανάπτυξη φαρμάκων, συμπεριλαμβανομένων της πενικιλλίνης[ii] και της στρεπτομυκίνης[iii].

Γνωρίζουμε αρκετά σχετικά με τη βιοποικιλότητα του εδάφους;

Η βιολογία του εδάφους είναι ένα σχετικά νέο πεδίο έρευνας. Εκτός αυτού, το έδαφος είναι ένα αινιγματικό περιβάλλον, δύσκολο να παρατηρηθεί. Παρά το γεγονός αυτό, τείνουμε να υποτιμούμε τις γνώσεις που διαθέτουμε. Στην Ευρώπη, διαθέτουμε άρτιες γενικές γνώσεις για τις ομάδες οργανισμών που υπάρχουν, καθώς και για το ποια είναι τα κύρια συστατικά είδη του εδάφους. Έχουμε κατανοήσει σε ικανοποιητικό βαθμό τι ευνοεί τη βιοποικιλότητα, ενώ παράλληλα διαθέτουμε βασικές γνώσεις σχετικά με το πώς η χρήση του εδάφους από τον άνθρωπο επηρεάζει τη βιοποικιλότητα του εδάφους. Υπάρχουν πολλές πηγές ενημέρωσης σχετικά με το έδαφος, συμπεριλαμβανομένων του ευρωπαϊκού άτλαντα της βιοποικιλότητας του εδάφους[iv] του Κοινού Κέντρου Ερευνών και του γαλλικού άτλαντα των βακτηρίων του εδάφους[v].

Ωστόσο, για να παρακολουθούμε τις αλλαγές που προκύπτουν με την πάροδο του χρόνου, χρειαζόμαστε χρονική ακολουθία για τη βιοποικιλότητα του εδάφους. Η χρονική ακολουθία που έχουμε στη διάθεσή μας αφορά συχνά προστατευόμενους φυσικούς τόπους και μπορούμε να διαπιστώσουμε ότι σε αυτές τις περιοχές η βιοποικιλότητα του εδάφους συνήθως διατηρείται και διαφυλάσσεται. Επιπλέον, το μεγαλύτερος μέρος της παρακολούθησης του εδάφους που πραγματοποιείται επί του παρόντος αφορά μόνο χημικές ενώσεις. Μαζί με τις ρυπογόνες ουσίες, πρέπει να παρακολουθούμε επίσης και άλλες παραμέτρους και να κατανοήσουμε τον τρόπο με τον οποίο η κλιματική αλλαγή ή οι διάφορες γεωργικές μέθοδοι επηρεάζουν τη βιοποικιλότητα του εδάφους και τις διάφορες λειτουργίες του με τις οποίες σχετίζονται. Έχουν εκπονηθεί πολλές μελέτες σε ολόκληρη την Ευρώπη, ωστόσο οι γνώσεις δεν έχουν συγκεντρωθεί κατά τρόπο που να μας επιτρέπει να καθορίσουμε βάσεις αναφοράς σε ολόκληρη την Ευρώπη.

Το έδαφος γενικά και η βιοποικιλότητα του εδάφους ειδικότερα είναι σε μεγάλο βαθμό συνάρτηση του εκάστοτε τόπου. Για να είναι αποτελεσματικά τα μέτρα, συχνά χρειάζονται πιο αναλυτικές και ειδικές για κάθε τόπο πληροφορίες, όχι μόνο σχετικά με τη βιοποικιλότητα και την κατανομή και τις αλληλεπιδράσεις των ειδών σε έναν συγκεκριμένο τόπο, αλλά και σχετικά με τις επιπτώσεις, για παράδειγμα, των ανθρώπινων δραστηριοτήτων και της κλιματικής αλλαγής σε αυτό τον τόπο.

Ποιες είναι οι κύριες απειλές με τις οποίες είναι αντιμέτωπη η βιοποικιλότητα σήμερα;

Υπάρχουν πολλές απειλές, μεταξύ των οποίων η ρύπανση που σχετίζεται με τις πρακτικές χρήσης της γης τις οποίες εφαρμόζουμε. Για παράδειγμα, τα γεωργικά φάρμακα, τα ζιζανιοκτόνα και άλλα χημικά προϊόντα που συνδέονται με την εντατική γεωργική καλλιέργεια έχουν αντίκτυπο στην κατανομή των ειδών και βλάπτουν τη βιοποικιλότητα του εδάφους. Μεταξύ άλλων απειλών περιλαμβάνονται φυσικές αλλαγές όπως η συμπύκνωση και η σφράγιση του εδάφους, δηλαδή η κάλυψη του εδάφους με τεχνητές επιφάνειες, όπως σκυρόδεμα ή άσφαλτο. Η συμπύκνωση περιορίζει τον πορώδη χώρο, επηρεάζοντας τα είδη που ζουν σε πόρους, ενώ η σφράγιση του εδάφους αποκόπτει την εισροή άνθρακα και νερού στο έδαφος, μειώνοντας ταυτόχρονα τη διασπορά των ειδών.

Λόγω της μικρής της κλίμακας και λόγω του ότι πρόκειται για μια σχετικά αργή διεργασία, το ζήτημα της διασποράς των ειδών του εδάφους συχνά αγνοείται. Σε μεγαλύτερα χρονικά διαστήματα, υπάρχει πράγματι πολύ έντονη διασπορά σε ολόκληρο το τοπίο, η οποία παρέχει υψηλά επίπεδα βιοποικιλότητας του εδάφους. Η μείωση της βιοποικιλότητας σε επίπεδο τοπίου πάνω από το έδαφος μέσω μονοκαλλιεργειών και ομογενοποίησης του τοπίου προκαλεί κίνδυνο απώλειας βιοποικιλότητας στο έδαφος.

Οι επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής, όπως οι σημαντικές μεταβολές στις βροχοπτώσεις (ξηρασία ή πλημμύρες), θα μπορούσαν επίσης να επηρεάσουν τη βιοποικιλότητα του εδάφους. Το 2018 ήταν τόσο θερμό και ξηρό έτος που παρατηρήσαμε μείωση 90-95 % στα ασπόνδυλα του εδάφους σε ορισμένες από τις εδαφικές μας εκτάσεις. Η συστηματική μείωση της ποικιλότητας των ειδών μπορεί να έχει επιπτώσεις σε όλες αυτές τις δραστηριότητες του εδάφους.

Τι γίνεται για την προστασία του εδάφους στην Ευρώπη;

Καταβάλλονται προσπάθειες και αναλαμβάνονται πρωτοβουλίες τόσο παγκοσμίως όσο και στην Ευρώπη με στόχο την προστασία του εδάφους, όπως η παγκόσμια εταιρική σχέση για τα εδάφη[vi], αλλά και πολιτικές και οδηγίες της ΕΕ — έχουν θεσπιστεί τουλάχιστον 18, βάσει δικής μου εκτίμησης, οδηγίες, συμπεριλαμβανομένης της γεωργικής πολιτικής. Αφορούν ένα ευρύ φάσμα τομέων, από τη μείωση των ρυπογόνων εκπομπών και τη βιώσιμη χρήση της γης μέχρι την ευαισθητοποίηση. Η βελτιωμένη εφαρμογή αυτών των πολιτικών και οδηγιών θα ήταν σαφέστατα ένα ακόμη θετικό μέτρο για τη βιοποικιλότητα του εδάφους. Επιτοπίως, υπάρχουν πολλές δράσεις που μπορούν να αναληφθούν, όπως ο περιορισμός της χρήσης λιπασμάτων και γεωργικών φαρμάκων και η υιοθέτηση της γεωργίας ακριβείας για το γεωργικό έδαφος.

Περίπου το ήμισυ των στόχων βιώσιμης ανάπτυξης (ΣΒΑ) συνδέονται με το έδαφος, καθώς αφορούν από το καθαρό νερό και τον μετριασμό των επιπτώσεων της κλιματικής αλλαγής μέχρι την εξάλειψη της πείνας. Χωρίς υγιές έδαφος, αυτοί οι ΣΒΑ δεν θα επιτευχθούν.

David Russell

Διεύθυνση ζωολογίας εδάφους, Τμήμα μεσοπανίδας

Μουσείο Φυσικής Ιστορίας του Σένκενμπεργκ, Görlitz, Γερμανία