Daggmaskars grävning i jorden och förmåga att leverera ekosystemtjänster hotas av markpackning

Det finns flera miljarder organismer i en enda tesked jord. De är involverade i olika processer som reglerar markens förmåga att leverera ekosystemtjänster såsom näringsomsättning, vattenreglering, kolinlagring samt växtproduktion.

Daggmaskar är en av de större markorganismerna och bidrar till våra jordars funktion. Deras grävningsaktivitet ger utrymme för vatten och syre att röra sig genom jorden, samt bidrar till att växtrötter och markorganismer kan frodas.

På grund av det moderna jordbrukets utveckling har antalet daggmaskar minskat i jordar som har blivit kompakterade av tunga jordbruksmaskiner. I dessa marker har också daggmaskars aktivitet minskat. En minskad daggmaskaktivitet får konsekvenser för vår livsmedelsproduktion och andra viktiga markfunktioner.

Elsa Arrazola Vasquez, doktorand vid institutionen för mark och miljö, har studerat hur grävningen och energiåtgången för tre olika daggmaskarter påverkas av markpackning.

-Vi ville se hur grävningen av daggmaskar förändras i packade kontra icke-packade jordbruksmarker, och ta fram kvantitativa data som kan användas i modeller för att bättre kunna förutse framtidsscenarier. Det handlar till exempel om hur daggmaskars grävning kan påverkas i marker som har en hög grad av packning eller hur de påverkas av klimatförändringar, säger Elsa Arrazola Vasquez.

Markpackningens påverkan skiljer sig åt mellan olika arter

Elsa Arrazola Vasquez undersökte tre daggmaskarter som är vanliga i tempererade klimatzoner, inklusive svenska jordbruksmarker. Dessa var Aporrectodea caliginosa, Aporrectodea tuberculata och Aporrectodea longa, vilka ingår i de ekologiska daggmaskgrupperna epigenic (ytlevande arter) och epi-anecic (daggmaskar som delar egenskaper med både vertikalgrävande och ytlevande arter).

Daggmaskarterna valdes ut för att kunna bedöma hur de reagerar på olika grader av markpackning, och om det skiljer sig åt beroende på art. Det visade sig att samtliga daggmaskarter reagerade negativt på markpackning, men att det fanns en skillnad i påverkan för de olika arterna. Enligt forskarna skulle det kunna förklaras av skillnader i deras sätt att leta efter föda och morfologiska egenskaper (muskelutveckling och muskelanvändning).

-Det här var en väldigt viktig observation. A. caliginosa var mycket mer påverkad av markpackning än de andra arterna. Olika processer i marken drivs av olika arter, så det faktum att A. caliginosa påverkas i högre grad kan ha negativa konsekvenser för de markprocesser och ekosystemtjänster som arten bidrar till. Det gäller exempelvis omfördelning av näringsämnen, vattenlagring och jordaggregering, säger Elsa Arrazola Vasquez.

Mer energikrävande för maskar att röra sig genom packad jord

I sin forskning kunde Elsa Arrazola Vasquez också se att daggmaskar ändrar sättet de gräver på när de utsätts för högre grader av markpackning.

-Istället för att röra sig genom jorden genom att skjuta partiklar åt sidan började A. caliginosa äta jorden för att kunna ta sig framåt. Det betyder att den anpassar sitt grävningssätt när packningsnivåerna är för höga.

Resultaten visade även att det kräver mer energi av daggmaskarna att röra sig genom packad jord. Energiåtgångenför att skapa ett hålrum eller producera spillning ökade med cirka 50 % för två av de studerade arterna.

-Det kan ha stora konsekvenser när de behöver mer energi både för att gräva och producera spillning i kompakterad jord. Risken är att de spenderar mindre tid till att exempelvis föröka sig. Det kan ha konsekvenser för hela ekosystemet, till exempel kan markorganismer som är beroende av daggmaskarnas aktivitet påverkas negativt och därmed kan en del markprocesser hämmas, så som näringstillgänglighet och förekomsten av gångar (markporer) i jorden, förklarar Elsa Arrazola Vasquez.

Resultat relevanta för framtida jordbearbetningsmetoder

I sina resultat kunde Elsa Arrazola Vasquez och hennes team urskilja att daggmaskars grävningssätt kan bero på graden av markpackning i kombination med markfuktighet. Effekten av markpackning var större i jordar som också är fuktigare, vilket medför allvarligare konsekvenser för daggmaskarnas grävande.

-Det är oroande ur ett klimatförändringsperspektiv, eftersom kraftiga regn och torka kommer att bli allt vanligare. Klimatförändringar skulle alltså kunna förvärra den effekt som markpackning har på daggmaskarnas grävning, säger Elsa Arrazola Vasquez.