Intervju – Tla: živi zaklad pod našimi nogami

Kaj so tla?

Tla so kompleksno, dinamično in živo telo, ki ga je mogoče obravnavati kot živo kožo zemlje. Sestavljena so iz mineralnih in organskih sestavin ter zraka in vode. V zelo splošnem pomenu mineralne sestavine vključujejo delce, kot so pesek, melj      in glina,      medtem ko organske sestavine izhajajo iz živih organizmov, vključno z rastlinami, bakterijami, glivami, živalmi in njihovimi ostanki.

Tla so pomembna zaloga biotske raznovrstnosti. Približno četrtino do tretjino vseh organizmov živi       v tleh. Biotska raznovrstnost v tleh      vključuje različne organizme,      od mikroskopsko majhnih bakterij in valjastih črvov, do skakačev, pršic, stonog, deževnikov, krtov in miši. Vsaka od teh skupin živali šteje veliko vrst. Samo v Nemčiji je na primer znanih 50 različnih vrst deževnikov. Raznovrstnost življenja v tleh je pravzaprav pogosto precej večja kot nad tlemi na istem območju. Pogosto naveden podatek je, da lahko en kubični meter gozdnih tal vsebuje do 2 000 vrst nevretenčarjev.

Kaj se dogaja v talnem ekosistemu     ?

Talni      ekosistemi       se močno razlikujejo, zlasti na ravni mikrohabitatov. Prostorninski presek      tal vključuje zelo različne habitate; površina tal, različne plasti (horizonti) v tleh      in pore med talnimi delci so dom različnim organizmom. Večina talnih organizmov      je na primer zelo odvisna od talnih por, v katerih živijo. Te so lahko polne zraka ali vode, pri čemer v vsaki od njih živijo različne skupine organizmov.

Na talne habitate lahko gledamo tudi drugače. Na primer, vidimo lahko mikroskopsko majhne mejne plasti med talnimi delci kot tudi biološka žarišča,  na primer rizosfero, kjer so tla v stiku z rastlinskimi koreninami, ali drilosfero, ki obkroža rove deževnikov. Prostorska skala je za proučevanje talnih habitatov zelo pomembna.

     Vse      vrste organizmov v vseh      mikrohabitatih živijo skupaj in sooblikujejo tako imenovani biom tal. Lahko se na primer hranijo druga z drugo ali pa iztrebki ene vrste zagotavljajo hranila za drugo. Te interakcije v biomu tal so bistvenega pomena za funkcije tal, ki zagotavljajo ekosistemske storitve.

Kakšne vrste storitev zagotavljajo tla?

Struktura tal in organska      snov      v tleh sta dva najbolj znana primera, pomembna za ekosistemske storitve. Struktura tal^[1] je opredeljena s tem, kako različni delci sestavljajo trdni del      tal. Tla so sestavljena iz kombinacije večjih in manjših agregatov talnih delcev, por, napolnjenih z zrakom in vodo, itd. Vrste, ki živijo v tleh, lahko neposredno oblikujejo strukturo tal. Deževniki na primer z ritjem premikajo delce zemlje in s tem spreminjajo strukturo tal. Takšno spreminjanje lahko pomeni ustvarjanje novih por in zapiranje drugih, povečevanje gostote      nekaterih delov tal ali prinašanje novih virov hrane za organizme v tleh. Deževniki so ekosistemski inženirji, saj lahko dobesedno premešajo delce v tleh.

Struktura tal je tudi ključni dejavnik pri kroženju vode     . Pomembno vlogo ima pri tem, koliko vode lahko tla vsrkajo in zadržijo, kako jo čistijo, kako lahko ta voda napaja rastline itd. Predstavljajte si, kaj bi pomenilo za kmetijstvo, poplave ali naše zdravje, če tla ne bi mogla zadržati ali prečistiti vode.

Drug primer je kroženje      hranil, ki zajema količino organskih snovi v tleh, torej ogljika, dušika in fosforja, njihov odvzem in kopičenje v tleh     . Ves vnos ogljika v tla je organski in je osnova prehranjevalne mreže v tleh. Preden lahko rastline uporabijo organske snovi, kot so listi in      koreninski laski, jih morajo organizmi, ki živijo v tleh, razgraditi na preprostejše spojine. Različni organizmi eden za drugim v precej zapletenem večstopenjskem procesu razgrajujejo mrtve liste ali veje in jih spreminjajo v anorganske spojine, ki jih lahko rastline sprejmejo in uporabijo. Približno 90 % odpadlega listja v gozdovih predelajo stonoge, deževniki in lesne uši. Brez teh organizmov bi se zadušili v listju.

Nekatere bakterije v tleh spreminjajo atmosferski dušik v mineralni dušik, ki je bistvenega pomena za rast rastlin. Glive premeščajo hranila z enega na drugo mesto v tleh. Vse te mikrobne procese uravnavajo večje živali, ki se hranijo z mikrobi. Bogate in kompleksne interakcije je treba razumeti kot bistvo dobro usklajenega sistema, ki nam zagotavlja navedene ekosistemske storitve.

Zdrava tla nam dejansko zagotavljajo številne koristi. Na primer kroženje hranil je ključ     no za pridelavo      hrane in vlaknin. Tla so neločljivo povezana tudi s kroženjem vode. Kadar se struktura tal spremeni ali uniči, to vpliva na zmožnost tal, da vsrkajo, prečistijo, in zadržujejo vodo. Zbitost ali pozidava tal lahko na primer povečata število poplav.

V laboratorijih so izolirali talne mikrobne encime, da bi raziskali, kako bi jih bilo mogoče uporabiti v industriji. Ti encimi lahko nadomestijo določene kemikalije, na primer v papirni industriji. Farmacevtska industrija prav tako uporablja bakterije iz tal pri razvoju zdravil, vključno pri razvoju penicilina in streptomicina.

Ali vemo dovolj o biotski raznovrstnosti tal?

Biologija tal je dokaj mlado raziskovalno področje. Poleg tega so tla zelo skrivnostno okolje, ki ga je težko opazovati. Kljub temu pa naše znanje na tem področju podcenjujemo. V Evropi imamo dobro splošno znanje o tem, katere skupine organizmov se nahajajo v tleh in katere glavne vrste živijo v tleh. Dobro razumemo, kaj krepi biotsko raznovrstnost, in imamo vsaj osnovno razumevanje o tem, kako nanjo           vpliva človekova raba.      Na voljo so številni viri informacij o tleh, vključno z Evropskim atlasom biotske raznovrstnosti tal, ki ga je pripravilo Skupno raziskovalno središče, in Francoskim atlasom bakterij v tleh.

Vendar pa za spremljanje sprememb biotske raznovrstnosti tal skozi čas potrebujemo časovne vrste.      Časovne vrste, ki jih imamo, so pogosto za zavarovana naravna območja in v njih lahko vidimo, da se biotska raznovrstnost tal večinoma vzdržuje in ohranja. Poleg tega se pri spremljanju tal trenutno večinoma obravnavajo le kemične spojine. Poleg onesnaževal bi morali spremljati tudi druge parametre in skušati razumeti, kako podnebne spremembe ali različne kmetijske prakse vplivajo na biotsko raznovrstnost in različne funkcije tal. V Evropi je bilo opravljenih veliko študij, vendar ta dognanja še niso bila ustrezno zbrana in združena, da bi lahko oblikovali izhodišča za celotno Evropo.

Tla na splošno in zlasti biotska raznovrstnost tal se zelo razlikujejo med različnimi lokacijami. Za učinkovite ukrepe so pogosto potrebne podrobnejše in za lokacijo specifične informacije, ne le o biotski raznovrstnosti in porazdelitvi vrst ter medsebojnih vplivih na neki lokaciji, temveč tudi o vplivu človekovih dejavnosti in podnebnih sprememb.    

Katere so danes glavne nevarnosti za biotsko raznovrstnost tal?

Nevarnosti so številne, vključno z onesnaževanjem, ki izhaja iz naših obstoječih praks rabe zemljišč. Na primer pesticidi, herbicidi in druge kemikalije, povezane z intenzivnim kmetijstvom, vplivajo na porazdelitev vrst in škodijo biotski raznovrstnosti tal. Druge nevarnosti vključujejo fizične spremembe, kot sta zbijanje in pozidava tal, pri kateri se tla prekrijejo z umetnimi materiali      , kot sta beton in asfalt. Zbijanje zmanjšuje pore, kar vpliva na vrste, ki živijo v njih, pozidava tal pa zmanjšuje vnos ogljika in vode v tla ter tudi širjenje vrst.

Zaradi njihove majhnosti in dejstva, da je proces širjenja razmeroma počasen, je širjenje vrst v tleh pogosto spregledano. V daljših časovnih obdobjih je širjenje po           krajini pravzaprav zelo dejavno, kar omogoča visoko      stopnjo      biotske raznovrstnosti tal. Z gojenjem monokultur in homogenizacijo      krajine ter posledičnim zmanjšanjem biotske raznovrstnosti           krajine tvegamo tudi izgubo biotske raznovrstnosti v tleh.

Vplivi podnebnih sprememb, kot so znatne spremembe v količini padavin (suše ali poplave), lahko prav tako vplivajo na biotsko raznovrstnost tal. Leto 2018 je bilo tako toplo in suho, da smo na nekaterih od naših lokacij zabeležili kar 90–95-odstotno zmanjšanje števila talnih nevretenčarjev. Stalno zmanjševanje raznovrstnosti      lahko vpliva na vse       storitve tal.

Kateri ukrepi se izvajajo za varstvo tal v Evropi?

Za varstvo tal si prizadevajo nekatere globalne in evropske pobude ter partnerstva, kot je na primer Svetovno partnerstvo za tla, ter politike in direktive EU, ki jih je po moji oceni vsaj 18, vključno s skupno kmetijsko politiko. Usmerjene so na številna področja, od zmanjšanja izpustov onesnaževal in trajnostne rabe zemljišč do ozaveščanja. Boljše izvajanje teh politik in direktiv bi prav gotovo pomenilo napredek za biotsko raznovrstnost tal. V praksi je mogoče sprejeti številne ukrepe, kot sta zmanjšanje uporabe gnojil in fitofarmacevtskih sredstev ter prehod na precizno kmetovanje za kmetijska tla.

Skoraj polovica ciljev trajnostnega razvoja je povezana s tlemi: od čiste vode in blažitve podnebnih sprememb do odprave lakote. Brez zdravih tal ti cilji ne bodo doseženi.

David Russell

Oddelek za zoologijo tal, Oddelek za mezofavno

Senckenbergov muzej naravne zgodovine, Görlitz, Nemčija