Minnet av tidigare markanvändning syns i marken

Vi använder mark för en rad olika ändamål: för att odla grödor eller träd, som grund för bebyggda miljöer eller som betesmarker för djur. Men hur formar sättet vi använder marken de otaliga mikrober som lever i marken, och hur länge består dessa effekter?

– Vi såg att historien påverkade marklivet. Minnet av tidigare markanvändning bevarades allra bäst i mångfalden och sammansättningen av mikrober som orsakar växtsjukdomar, säger Tord Ranheim Sveen, forskare vid institutionen för ekologi och studiens huvudförfattare.

Det är välkänt att specialiserade gräsmarksarter kan förekomma i tät skog, långt utanför sina typiska nischer, om skogen tidigare brukats som äng eller betesmark. Dessa växter kallas ibland ”spökpopulationer”, eftersom de sannolikt kommer att försvinna därifrån i framtiden.

Spökpopulationer i marken?

Men finns det liknande spökpopulationer i mikrobernas värld under våra fötter?

Det var vad Tord Ranheim Sveen och hans kollegor ville undersöka. De använde DNA-baserade sekvenseringsmetoder för att identifiera de tusentals mikrobiella arter som lever i jorden. Samtidigt använde de historiska lantmäterikartor som visar hur markanvändningen förändrats under tre århundraden i två regioner – Sörmland och Västra Götaland.

Forskarna fann att i gräsmarker som använts som åkermark fram till för cirka 60 år sedan var svampar som orsakar växtsjukdomar både fler och mer varierade jämfört med gräsmarker utan åkerhistorik. Vissa av dessa patogena svampar var dessutom nära kopplade till spannmålsgrödor. Det visar att sambandet mellan växter och markens mikrober inte går förlorat ens om växterna har varit borta i flera decennier.

– Det är fascinerande att arv från historisk markanvändning verkar dröja kvar inom specifika grupper av mikrober, som specialiserade växtpatogener. Frågan är om dessa patogener fortfarande påverkar ekosystemen i dag, till exempel genom att hämma vissa närbesläktade växtarter och därmed indirekt gynna andra, säger Tord Ranheim Sveen.

Och vad skulle hända om gräsmarkerna omvandlas till åkrar med spannmål igen. Skulle de kvarvarande patogenerna påverka grödorna då?

– Det skulle kunna bli särskilt relevant i ett scenario där lokal livsmedelssäkerhet snabbt behöver stärkas. Det är något vi gärna vill undersöka vidare.

Minnena bleknar med tiden

Att koppla effekter av historiskt klimat eller markanvändning till dagens ekosystem är svårt, eftersom det kräver opåverkade kontrollytor att jämföra med. Historiska markanvändningskartor utgör en viktig pusselbit, eftersom de gör det möjligt att identifiera och jämföra platser med både gemensam och skild markanvändningshistoria. Det kan inte ersätta behovet av tidsserier, där samma plats mäts upprepade gånger över tid. Men det erbjuder en genväg för att studera mänsklig påverkan på ekosystem över långa tidsspann.

– Detta avslöjar hur det förflutna fortsätter att forma nuet i alla ekosystem, säger Tord Ranheim Sveen. Samtidigt observerade vi att om övergången till gräsmark skedde längre tillbaka i tiden – 100 år eller mer – försvann den historiska signalen gradvis, och vi kunde inte längre skilja dessa samhällen från gräsmarker utan någon historia av åkermark.

Så även om minnen av tidigare markanvändning är synliga i jorden, tycks även dessa blekna med tiden.

Vetenskaplig artikel

Tord Ranheim Sveen, Ida Junker Madsen, Eva Gustavsson, Sara Cousins, Franz Buegger, Karin Pritsch, Laura Riggi, Jan Bengtsson, Maria Viketoft, Mo Bahram. Soil-borne pathogens reflect agricultural land-use legacies. Ecology Letters.