7 دقیقه
تصور کنید یک قاشق چایخوری خاک باغچه را بردارید و درون آن یک سامانه بزرگراهی مینیاتوری پیدا کنید. رشتههای ظریفی در همهسو گسترده شدهاند، از نگاه معمولی پنهاناند، ریشهها را به هم وصل میکنند، آب و مواد مغذی را جابهجا میکنند و بیصدا کل اکوسیستمها را شکل میدهند. حالا تصور کنید همه این رشتهها را سر به سر کنار هم بگذاریم. دانشمندان برآورد میکنند طول مجموع آنها به حدود ۱۱۰ کوادریلیون کیلومتر میرسد، یعنی نزدیک به ۷۵۰ میلیون برابر فاصله زمین تا خورشید.
دانشمندان چگونه جهان نامرئی را نقشهبرداری کردند
این عدد شگفتانگیز از یک پیمایش جهانی تازه درباره قارچهای میکوریز آربوسکولار به دست آمده است، گروهی از قارچهای خاک که با ریشه گیاهان پیوندی بسیار نزدیک برقرار میکنند. این قارچها به شکل رشتههای مومانند به نام هیف رشد میکنند و در ازای دریافت کربن گیاهی، مواد مغذی را در اختیار گیاه میگذارند. این همزیستی بسیار کهن است. شواهد فسیلی نشان میدهد ارتباطات میکوریزی حدود ۴۷۵ میلیون سال پیش شکل گرفتهاند و عملا به نخستین گیاهان خشکیزی کمک کردهاند تا در خشکی استقرار پیدا کنند.
تا پیش از این، پژوهشگران تصویر جهانی قابل اتکایی از میزان گستردگی و تراکم این شبکههای زیرزمینی در اختیار نداشتند. در پاسخ به این خلأ، در سال ۲۰۲۱ ائتلافی بینالمللی گروهی را برای مطالعه و حفاظت از شبکههای زیرسطحی تشکیل داد. این تیم با استفاده از مدلهای یادگیری ماشین که با بیش از ۱۶ هزار نمونه خاک گردآوریشده از سراسر جهان آموزش دیده بودند، نخستین نقشه جهانی شبکههای قارچهای میکوریز آربوسکولار را تهیه کرده است.
این روش، اندازهگیریهای میدانی را با مجموعه دادههای محیطی ترکیب کرد تا طول هیفها را در زیستبومهای مختلف برآورد کند. نتیجه، ردپایی بسیار بزرگتر از برآوردهای پیشین بود. جاستین استوارت، نویسنده اصلی پژوهش، به نکتهای چشمگیر اشاره میکند. او میگوید یک قاشق چایخوری از خاک سالم میتواند تا ۱۰ متر رشته قارچی در خود داشته باشد. فضاهای کوچک، میزبان ارتباطاتی عظیم هستند.
تهدیدهای شبکه زیرزمینی و اهمیت آنها
نقشهها ارزشمندند، چون فقط گستره را نشان نمیدهند، بلکه آسیبپذیری را نیز آشکار میکنند. این مطالعه نشان داد زمینهای کشاورزی معمولا ۴۷.۳ درصد رشته قارچی کمتری نسبت به اکوسیستمهای طبیعی مشابه دارند. دلایل آن برای هر کسی که با خاک کار میکند آشناست. شخمزدن، هیفها را از نظر فیزیکی قطع میکند. مصرف سنگین کودهای شیمیایی و قارچکشها با تغییر تعادل مواد مغذی و از بین بردن میکروبهای مفید، این رابطه همزیستی را مختل میکند. نتیجه، نازکتر شدن شبکه در جاهایی است که استفاده انسانی از زمین شدیدتر است.
چرا باید به تراکم قارچها اهمیت بدهیم؟ چون این شبکهها کارهای حیاتی انجام میدهند. آنها آب، فسفر و دیگر ریزمغذیها را به گیاهان میرسانند. به خاک کمک میکنند کربن را نگه دارد. مانند فیلترهای زنده عمل میکنند و جریان نیتروژن اضافی، فسفر و مواد شیمیایی کشاورزی را به رودخانهها و آبهای ساحلی کاهش میدهند. با از دست رفتن این رشتهها، خاک هم کارکرد خود را از دست میدهد و هم تابآوریاش کمتر میشود.
محرکهای اصلی کاهش قارچهای خاک
- شخم مکرر و برهمزدن ساختار خاک
- وابستگی زیاد به کودهای شیمیایی و آفتکشها
- تبدیل علفزارها و تالابها به زمین کشاورزی
- نبود حفاظت زیستگاهی در کانونهای مهم و حساس
نقشه جهانی همچنین نشان میدهد شبکههای قارچی کجاها همچنان متراکم باقی ماندهاند: علفزارها، برخی تالابها مانند اورگلیدز فلوریدا، تالابهای سود در سودان جنوبی، و بسیاری از مناطق چمنزار و استپی. نکته تلخ این است که بسیاری از این نواحی پرتراکم، حفاظت کافی ندارند و زیر فشار تغییر کاربری زمین قرار گرفتهاند.
توبی کیرز، یکی از نویسندگان این مطالعه، هشدار میدهد که از دست رفتن شبکههای قارچی صرفا یک کنجکاوی بومشناختی نیست. او توضیح میدهد کاهش تراکم شبکه احتمالا رواناب شیمیایی به آبراههها را افزایش میدهد و ذخیره کربن در خاک را تضعیف میکند؛ موضوعی که هم آلودگی محلی و هم پیامدهای جهانی تغییر اقلیم را تشدید میکند. این نقشه ابزاری در اختیار سیاستگذاران و مدیران زمین میگذارد تا تشخیص دهند کجا شبکهها سالم ماندهاند و کجا باید احیای خاک در اولویت قرار گیرد.
فرصتهایی برای کشاورزی و اقلیم
این یافتهها یک جنبه کاملا کاربردی هم دارند. حمایت از جوامع قارچی در زمینهای کشاورزی میتواند جذب طبیعی مواد مغذی را تقویت کند و وابستگی به کودهای شیمیایی را کاهش دهد. همزیستی سالم میکوریزی، کربن بیشتری را در خاک ذخیره میکند و به همین دلیل به کاهش اثرات تغییر اقلیم کمک میکند. روشهایی مانند پوشیده نگه داشتن خاک، کاهش شخم و بازگرداندن تنوع گیاهی میتوانند به ترمیم قارچهای مفید خاک کمک کنند.
فناوری نیز در این میان نقش مهمی دارد. ترکیب مجموعه دادههای بزرگ خاک و یادگیری ماشین به پژوهشگران امکان داد اندازهگیریهای محلی را به تصویری منسجم در مقیاس سیارهای تبدیل کنند. این رویکرد راه را برای پایش تغییرات در طول زمان، سنجش اثر مداخلات کشاورزی و شناسایی چشماندازهایی باز میکند که بیشترین سود را از حفاظت یا روشهای کشاورزی احیاگر خواهند برد.
دیدگاه کارشناس
دکتر مایا آلوارز، بومشناس خاک که روی راهبردهای احیای خاک کار میکند، چارچوبی عملی ارائه میدهد: «شبکههای قارچی را مانند دستگاه گردش خون زیرزمینی تصور کنید. اگر به این سامانه آسیب بزنید، کل موجود زنده رنج میبرد. اما جنبه مثبت ماجرا واقعی است. با مدیریت بهتر زمین میتوانیم اتصالها را ترمیم کنیم و چندین خدمت اکوسیستمی را همزمان بازگردانیم.»
نظر او به وعده دوگانه این نقشه تازه اشاره دارد. این نقشه هم ابزاری تشخیصی است و هم نقشه راهی برای اقدام. کشاورزان میتوانند از آن برای هدفگذاری روشهایی استفاده کنند که همزیستی را بازمیگردانند، حافظان محیطزیست میتوانند حفاظت از چشماندازهای غنی از قارچ را در اولویت بگذارند، و دانشمندان میتوانند بررسی کنند که آیا سیاستها و شیوههای اجرایی واقعا معماری زنده خاک را تغییر میدهند یا نه.
جمعبندی
این پژوهش نگاه ما به خاک را از مادهای صرفا بیجان فراتر میبرد. خاک یک شبکه زنده، بههمپیوسته و دارای گستره جهانی است. نقشه جهانی تازه قارچهای میکوریز آربوسکولار این گستره را کمیسازی میکند و مناطق در معرض تهدید را نشان میدهد. حفاظت و احیای این شبکههای زیرزمینی یک راهبرد عملی ارائه میکند: سلامت گیاه را تقویت میکند، کیفیت آب را بهبود میبخشد و کربن بیشتری را در خاک قفل میکند. نخستین تصویر جهانی فقط آغاز راه است. با پایش بهتر و تغییر در مدیریت زمین، همین رشتههای زیر پای ما میتوانند به متحدانی مهم در کشاورزی پایدار و تابآوری اقلیمی تبدیل شوند.
منبع: smarti
ارسال نظر