Kunskap om det komplexa samspelet i jorden är avgörande för skogarnas framtid

För att få syn på det som händer under jord har Tarquin Netherway bland annat rest genom hela Europa och tagit jordprov vid björkar, rönnar och alar i olika skogar. Sammanlagt har han besökt 305 träd på 18 platser från norra Norge ner till Italien under en resa i augusti-september.

– Det var otroligt att få se så många olika miljöer som Arktis och sedan Medelhavet och hitta samma trädslag som växer i dem, säger Tarquin Netherway.

Jordproverna har han sedan analyserat med DNA-metoder för att få svar på vilka organismer som lever tillsammans med träden, och också vilka funktioner dessa mikroorganismer kanske har genom att kolla på deras gener.

– Det har förändrat hur jag ser på skogen även om det fortfarande är svårt att se allt det som händer i marken framför sig. Jag har funderat på hur man skulle kunna visualisera eller filma vad som händer i marken, för att se hur organismer interagerar med varandra så att det blir mer begripligt, säger Tarquin Netherway.

Mikroorganismerna spelar många roller. En del är kända som patogener och gör träden sjuka. Andra är nedbrytare och återvinner näringsämnen från döda organismer så att de kan återanvändas av levande växter. Somliga mikroorganismer kan fixera kväve ur luften och leverera det till levande växter som behöver det för sin tillväxt och fortplantning. De har därmed stor betydelse för kretsloppet av kol och kväve.

Det är tillsammans med mykorrhizasvampar som växter formar de kanske mest betydelsefulla och genomgripande symbioserna. Dessa svampar växer i och på växternas rötter. De byter näringsämnen de hämtar från jorden i utbyte mot kolföreningar från växterna i ett ömsesidigt fördelaktigt förhållande.

Resultaten visar på komplexa samspel

Det finns olika typer av mykorrhizasymbioser. Hos arbuskulär mykorrhiza (kallas också endomykorrhiza) växer svampens hyfer in i rotcellerna. Ektomykorrhizasvampar växer mellan rotcellerna och bildar ett hölje kring rotspetsarna – det är också de som skjuter upp alla fina – och ibland goda – svampar vi ser på sommaren och hösten.

Ett intressant resultat var att i växtsamhällen som domineras av växter med arbuskulära mykorrhizasymbioser fanns det fler bakterier, svampnedbrytare och patogener i marken jämfört med platser dominerade av ektomykorrhizavegetation.

– Det stämmer överens med att det är högre nedbrytningshastighet i skogar som domineras av växter med arbuskulära mykorrhizasymbioser. Det kan vara så att ektomykorrhizasvampar konkurrerar med frilevande nedbrytare, säger Tarquin Netherway.

Han mätte nedbrytningen med hjälp av tepåsar – det är en standardiserad metod där man gräver ner tepåsen och efter en viss tid gräver upp den igen.

– Tepåsarna grävde jag ner på alla ställen mellan från Norge i norr till Italien. Men jag kunde bara hämta från nio ställen från Norge till norra Tyskland på grund av reserestriktionerna under covid, av 330 påsar kunde jag bara hitta och gräva upp 284 stycken.

Det var också skillnad mikrobsamhällena i gran- och tallskogar respektive skogar som dominerades av lövträd, enligt data som samlats in i skogarna i Estland och Lettland av kollegor vid universitetet i Tartu.

Mörka mystiska svampar

– En spännande upptäckt var att en tredje rotkoloniserande svamp som kallas för mörka septatsvampar hade en ganska stor effekt på mikrobsamhällena på växtrötterna i marken. De är relativt okända. Vi vet inte om den lever som parasit på träden eller om det sker ett ömsesidigt utbyte, berättar Tarquin Netherway.

De mörka septatsvamparna hade större effekt på sammansättningen av mikrobsamhällena på växtrötter och i marken än mykorrhizasymbioserna. Dessutom var det mindre svamppatogener och bakterier där.

Från underjorden till kronan

Men Tarquin Netherway studerade inte bara livet kring trädens rötter utan också det som hände på bladen – deras näringsinnehåll och mikroorganismer. Det är intressant att se hur det som händer i marken påverkar hela trädet.

– De trädarter som levde i symbios med flera olika rotkoloniserande symbiotiska svampar hade andra koncentrationer av näringsämnen i löven. Dessutom var trädarter och deras innehåll av näringsämnen i bladen en nyckelfaktor för bladmikrobsamhällens sammansättning och mångfald. Det hade större effekt än klimatfaktorer över hela Europa, säger Tarquin.

Behöver veta mer om marklivet!

Om vi ska förstå hur ekosystemen på land och deras funktioner påverkas av miljöförändringar så behövs mer kunskap om samspelet mellan växter med olika egenskaper, rotlevande svampar samt myllret av alla andra mikroorganismer som lever i marken och på växter.