Hur byggs humuslagret upp i skogsmarken? Marken tillförs dött organiskt material från träden och markväxterna, men storleken på förrådet i marken verkar till stor del styras av nedbrytningen och återkopplingar mellan träd och mark via mykorrhizasvampar. Med de här nya resultaten kan vi behöva ändra synen på hur humuslagret och markens kolförråd byggs upp.
De nordliga barrskogarna har sitt största kolförråd i marken
Det enskilt största kolförrådet i nordliga barrskogar finns i marken, varav en tredjedel i humuslagret. Den motståndskraftiga barrförnan skapar en sur markmiljö utan grävande markdjur, vilket gör att det utvecklas en organisk markhorisont som är tydligt skild från den underliggande mineraljorden.
Mykorrhizan, som är en symbios mellan svamphyfer och trädrötter, bidrar också med svårnedbrytbart dött svampmycel och kan dessutom konkurrera ut nedbrytarsvamparna. Humusen utgör ett viktigt näringsförråd för träden och även en potentiellt viktig kolsänka som bidrar till att koldioxid som tagits upp i skogsekosystemet undanhålls atmosfären under en längre tid.
Markinventeringen bidrar till bättre förståelse
Processerna som styr humuslagrets omsättning är dock relativt dåligt kända. För att kartlägga markförhållanden och löpande följa miljötillståndet i marken har SLU projektet Markinventeringen. Markinventeringen samlar bland annat in data om kolförrådet i Sveriges skogsmark och kan bidra till en bättre förståelse för processerna som styr kollagringen i skogarna.
Mangan – ett ämne viktigt för koluppbyggnad
Resultat från Markinventeringen visar att processer förknippade med mangan är viktiga för den långsiktiga koluppbyggnaden i humuslagret. Om det fanns tillräckligt med mangan i marken överskuggade det andra faktorer i förklaringsmodellen, såsom tillväxt och klimat.
Det är sedan tidigare känt att mangan är ett central grundämne i många oxidativa processer och ingår som en aktiv komponent i olika enzymsystem. Exempelvis återfinns enzymet manganperoxidas (Mn-P) i vedlevande saprotrofiska svampar, vilket är en förutsättning för att svamparna ska kunna bryta ner lignin.
Symbiotiska svampar producerar mangan som frigör näring till träden
Studier av barrnedbrytning har också visat att oxidativa former av mangan är förknippat med hotspots med särskilt intensiv nedbrytning. Mykorrhizasvampar förknippade med nordliga barrskogar kan producera Mn-P som bidrar till nedbrytningen av markens humuslager och därmed också ökad frigörelse av näring till träden.
Detta innebär att det finns fler återkopplingsmekanismer mellan marken och trädskiktet via svamparna än vi tidigare trott.
Ny syn på uppbyggnad av humuslagret och markens kollager
Trädens och markväxternas förna är källan till markens organiska material, men det långsiktiga förrådet verkar i högre grad bero på nedbrytningen och de återkopplingar mellan trädet och nedbrytningen som kan ske via mykorrhizasvamparna. Resultaten kan ändra synen på uppbyggnaden av humuslagret och betydelsen av olika skogsbruksstrategier för koluppbyggnaden.
