7.8

נכוןלהיוםישנם7.8מיליארדאנשיםבעולם,וכולםצריכיםלאכולמזוןבריא。ירק。אךייצורמזוןלכמותאנשיםגדולהכלכךכרוךבמחירסביבתי。אנוזקוקיםלמספיקאדמותחקלאיותולשיטותחקלאיותששומרותעלסביבתנובריאה。האורגניזמיםשחייםבאדמהיכוליםלומרלנואםשיטותהחקלאותשלנוטובותאומזיקותלסביבה。

באדמה,חייםמיליארדיאורגניזמיםכמולמשלחיידקים,פטריות,נמטוֹדוֹת(תולעיםנימיות)ואיזוֹפּוֹדים(שווה——רגלאים)(איור1)．כולםאוכליםוגדלים,משתמשיםבחמצןומשחרריםפחמןדו——חמצני,ממשכמונו。כאשראורגניזמיםשלהאדמהמקיימיםאתתהליכיהחייםהאלה,הםמשחרריםממזונםחומרימזוןשימושייםלגדילתצמחים(איור1,בהגדלה)。הםגםמערבביםחומראורגני(כלומר,צמחיםואורגניזמיםמתים)ברחביהאדמה。הםמשפריםאתמבנההאדמה,ובכךאתזמינוּתהמיםעבורצמחים。אורגניזמיםבאדמהמספקיםמשאביםשמסייעיםלגדלאתהמזוןשבניאדםאוהביםלאכול。האדמהמספקתשירותימערכתאקולוגיתחשוביםכמולמשלסינוןמיםומחזוּרחומרימזון,שמסייעיםלשמורעלבניאדםחייםובריאים。

אורגניזמיםבאדמהיוצריםרשתמזוןמתחתלרגלינו

;הםמחובריםזהלזהברשתשלאינטראקציותשנקראתררז．שינוייםבשכיחוּתשלמיןמסויםעשוייםלהשפיעעלהשכיחוּתשלהטורפיםוהטרףשלו,בתגובתשרשרתשנקראתתעלתאנרגיה(איור1)．לשרשרותמזוןבאדמהיששלושתעלותאנרגיהעיקריות:אחתשמוּנעתעלידיחיידקים,שניהשמוּנעתעלידיפטריותושלישיתשמוּנעתעלידישורשיצמחים。חיידקיםופטריותאוכליםחומראורגני,כמולמשלשורשיםועליםמתים,ולאחרמכןהםנאכליםעלידיאורגניזמיםאחרים。ישנםאורגניזמיםרביםשניזוניםישירותמשורשיםחיים,דוגמתנֶמָטוֹדוֹת(תולעיםזעירות)שאוכלותשורשים,שגםנאכלותעלידיחיותאחרות。כאשרבניאדםמשתמשיםבאדמהבאופןשמפריעלתעלותהאנרגיההאלה,כמולמשלעלידיחרישהשלהאדמהאוהוספתדשנים,הםעלוליםלשנותאתיכולתןשלרשתותהמזוןלספקאתשירותיהמערכתהאקולוגיתהרגיליםשלהן。כמהמיניםמושפעיםעלידיבניאדם,וכמהחזקההשפעתנועלתהליכיםשאורגניזמיםבאדמהמבצעיםבאופןנורמלי吗?

ניסוישבוחןאתההשפעותשלשימושבקרקעעלשרשרותמזוןבאדמה

דניםיריסגיםלשימושיקרקעיפי(איור2)．［1］．הםחשבוששימושאינטנסיביבאדמה,כמולמשלחרישתה,יפחיתאתמספרםשלאורגניזמיםבאדמה,ויגבילאתשירותיהמערכתהאקולוגיתשמסופקיםעלידיאדמות[1］．בנוסף,מדעניםשיערושאורגניזמיםבאדמהיהיושכיחיםיותרכאשרחקלאיםיישמושיטותשלשימושנרחבבקרקע(广泛的土地使用),כמולמשלבשדותחצירובמרעים。בשימושנרחבבקרקע,ישנהפחותחרישהופחותהוספהשלדשנים,אךנדרששימושבשטחקרקערביותרכדילייצראתאותהכמותמזון。הםשיערוגםשאורגניזמיםבאדמהישגשגובאופןמיטביבסביבותדשאטבעיות,שםחקלאיםאינםמשתמשיםבאדמהכדילגדליבולים[1］．

במטרהלהשתמשבאתריםשחשופיםלמגווןרחבשלתנאיםסביבתיים(טמפרטורה,משקעים,מרקםאדמהוכדומה),קבוצתמדעניםיצאהלארבעמדינותברחביאירופה:שוודיה,צ”כיה,בריטניהויוון。בכלמדינה,הםהלכולאתריםעםשלושהסוגישימושבקרקע:חקלאותעםאינטנסיביותגבוהה,חקלאותעםאינטנסיביותבינוניתואדמותדשאטבעיות[1］．（איור2)．בכלאתר,הםמדדואתהמגווןשלאורגניזמיםבאדמהלרבותפטריות,חיידקים,פרוטוזואות(סוגשליצוריםחדתאיים),נמטודות,תולעיאדמה,תולעיenchytraeids,קרדיותוקפזנבאים。במטרהלגלותכיצדשירותימערכתאקולוגיתמשתניםביןשימושיקרקע,הםגםמדדוחלקמהתהליכיםהחשוביםשמבוצעיםעלידיאורגניזמיםבאדמה。

חקלאותאינטנסיביתמפחיתהמגווןביולוגיבאדמה

המדעניםמצאושסוגהשימושבקרקעהיהחשובלמספרםולסוגםשלאורגניזמיםשנמצאובאדמה。הםמצאוכישימושאינטנסיבייותרבקרקעהפחיתאתהמגווןהביולוגישלשרשרתהמזוןבאדמה:נמצאובהפחותקבוצותשלאורגניזמים,ובתוךהקבוצותהאלה,היופחותמינים[2］．הםגםמצאושהמשקלהכוללשלמרביתקבוצותהאורגניזמיםבאדמההיהקטןיותרבמקומותשבהםהיהשימושבאינטנסיביותגבוההובינוניתבקרקע。כמותהאורגניזמיםשאוכליםשורשיצמחיםפחתההכיהרבה,ואורגניזמיםשאוכליםחיידקיםופטריותהושפעופחות。הסיבהככלהנראהנובעתמכךשלחרישהבאדמהישהשפעותחזקותעלשורשיצמחיםבשימושבקרקעבאינטנסיביותבינוניתוגבוהה,מהשמשפיעמאודגםעלאורגניזמיםשאוכליםאתשורשיהצמחים。

תהליכיםשמבוצעיםעלידיאורגניזמיםבאדמה

כמהמהשינוייםנבעומההשפעותהישירותשישלחרישהעלהאדמה,וכמהנבעומשינוייםבשרשרותהמזוןבאדמה吗?

במטרהלהעריךשאלהזו,מדעניםבחנוקשריםביןקבוצותשלאורגניזמיםבאדמהואתהתהליכיםשאורגניזמיםאלהמבצעים。המדעניםהתמקדובשניתהליכים:נשימהומִחְזוּרשלחנקן。באורגניזמיםזעירים,נשימההיאהתהליךשמשתמשבחמצןומשחררפחמןדו——חמצני,כדילהפיקאתהאנרגיהשאורגניזמיםזקוקיםלהבמטרהלגדולולבצעאתתפקודיהם。חנקןהואיסודהכרחילכלסוגיהחיים,לרבותצמחים。:מינרליזציההיאתהליךשבוחנקןמשוחררמאורגניזמיםאלתוךהאדמה(איור3)，关系型关系型关系型关系型关系型关系型关系型关系型关系型关系型关系型关系型关系型关系型关系型关系型关系型关系型关系型。חנקןבאדמהיכוללהיאבדדרךסינון,כלומרהואנשטףהחוצהמהאדמהעלידימים,אודרךדניטריפיקציה,שבהחנקןהופךלגזחמצןדו——חנקני(N₂O),שמיוצרעלידיחיידקיםונפלטמהאדמהאלהאטמוספרה。

קרק

ראשית,מדעניםמצאושנשימהשלאורגניזמיםבאדמההייתהרבהיותרבסביבותדשאטבעיות,והיכןשהיויותרתולעיאדמהבקרקע。תולעיאדמהמערבבותאתהאדמה,ועלידיכךהןמעוררותפעילותשלאורגניזמיםאחריםבאדמה。ממשכמונו,כאשראורגניזמיםבאדמהנעשיםפעיליםיותר,הםצריכיםלאכוליותרולנשוםיותר。כאשרחומראורגנירביותרזמיןכמזון,יהיהמספרגדוליותרשלאורגניזמיםפעיליםבאדמה。מאחרשבאדמותדשאטבעיותישיותרחומראורגנימאשרבשדותשמשמשיםלחקלאותבאינטנסיביותבינוניתוגבוהה,הנשימההייתהרבהיותרבאתריםאלה。

חנקןרביותרזורםלתוךומתוךחוותשמנוהלותבאינטנסיביות

כאשרמדעניםהתבוננועלמחזוֹרהחנקן,הםמצאושמינרליזציהשלחנקןהייתהגדולהיותרבשרשרותמזוןעםתעלתאנרגיהחיידקיתחזקהיותר。חיידקיםלעיתיםקרובותשכיחיםמאודבאזוריםעםשימושאינטנסיביבקרקע,שםהםגדליםמהרומתיםמהר,ומשחרריםחנקןמרקמותיהםאלתוךהאדמה。

אחרישהמדעניםמדדואתהחנקןשעברמינרליזציהוהשתחרראלתוךהאדמה,הםביקשולדעתכיצדהשימושבקרקעהשפיעעלהמקוםשאליוהחנקןהמשיך。הםמצאוכיבאזוריםעםשימושפחותאינטנסיביבקרקע,שבהםהיוהרבהפטריותמסו丛枝菌根,建立גהיהפחותסינוןשלחנקןאלתוךהמים,כלומריותרחנקןנשארבאדמה,שםהצמחיםיכלולהשתמשבו。חקלאיםמעונייניםלהגבילאתדליפתהחנקן,כךשמרביתהחנקןיוכללשמשצמחייבולבמקוםלזרוםהחוצהמהשדות。丛枝菌根ה建立פטריותןקבוצהמיוחדתשלפטריותשמתחברותלשורשיהצמחיםומסייעותלצמחלהטמיעחומרימזון,כוללחנקן。הפטריותהאלהעשויותלהטמיעחנקןמהאדמהולמנועממנומלהיאבדבסינון。אםכן,נוכחותןשלפטריות丛枝菌יכולהלהיותסממןטובלדליפהמופחתתבסוגיםשוניםשלשימושבאדמה。

כדילהעריךאתכמותהדניטריפיקציה,מדעניםמדדואתריכוזגזהחמצןהדו——חנקני(N₂O)。הםמצאוריכוזיםנמוכיםיותרשלחמצןדו——חנקניבמקומותשבהםהייתהכמותמוגדלתשלבעלישוטונים(鞭毛虫)——יצוריםזעיריםשמשתמשיםבזנבכדילקדםאתעצמםבמיםשנמצאיםבאדמה,ואשראוכליםחיידקים。חשובלצייןכידניטריפיקציהלאמבוצעתבפועלעלידיבעלישוטונים,אלאעלידיקבוצהמסוימתשלחיידקים。מאחרשבעלישוטוניםשיגשגובכמותםבאזוריםשבהםחיידקידניטריפיקציהלאהיושכיחים,ניתןלהשתמשבשכיחוּתשלבעלישוטוניםכמדדלתהליכיםאחרים(לדוגמה,דניטריפיקציה),ולאורגניזמיםבאדמה(למשל,חיידקיםשמבצעיםדניטריפיקציה)。חשובלהביןמהשמתרחשבאדמהעםריכוזיםנמוכיםשלחיידקיםשמבצעיםדניטריפיקציה,מאחרשכאשרחנקןמתנדףמהאדמהבתורחמצןדו——חנקני,הואיכוללהחריףאתשינויהאקלים。חמצןדו——חנקניהואגזחממהחזקפי314מפחמןדו——חמצני!

מגווןביולוגיבאדמהממזעראתההשפעותשלחקלאותאינטנסיבית

השאלהמהיהדרךה”נכונה”להשתמשבאדמהכדילגדלירקותויבוליםאחריםמייצרתויכוחמדעיוחברתימתמשך。כיצדבניאדםיכוליםלייצרמזוןבריאומספיקלמיליארדיאנשיםתוךהשפעהמינימליתעלכדורהארץ吗?מדעניםלומדיםשאורגניזמיםבאדמהרגישיםלשינוייםשבניאדםיוצריםבסביבה。שיטותשלחקלאותלארקמשפיעותעלאורגניזמיםבודדים,אלאגםעלרשתמורכבתשלאינטראקציותביןמינים。שינוייםברשתהאינטראקציותהזומשפיעיםעלהאופןשבואנרגיהזורמתדרךמערכתאקולוגית,אֵילוּחומרימזוןנשמרים,אֵילוּחומרימזוןנאבדים,ועדכמהחקלאיםיצטרכולהסתמךעלדשניםוחומריהדברה。בעודששימושאינטנסיביבקרקעדורשאזורקטןיותר,שזהדברחיובי,הואגםגורםלהרבההשפעותשליליותמאחרשהואמפחיתאתהמגווןהביולוגיבאדמהומגדילאובדןשלחומרימזוןופחמן。בניגודלכך,שימושפחותאינטנסיביבקרקעמייצרפחותיבולים,אךהואידידותייותרלסביבה。לכן,פתרוןאחדהואלהחזירמגווןביולוגילאדמהבאזוריםעםשימושאינטנסיביבקרקע,במטרהלהקטיןאתהתלותשלהםבדשניםובחומריהדברה,מהשטובלסביבהולכןגםלבניאדם。אםכן,אםישלכםאפשרותלגדלאתהירקותשלכםבעצמכם,אתםתגנועלהסביבהמאחרשלאתייצרואותםבאמצעותשיטותחקלאיותאינטנסיביות。אםאינכםיכוליםלגדלאתהירקותשלעצמכם,עדייןתגנועלהסביבהאםתקנוירקותויבוליםאחריםשלאמיוצריםבאדמותחקלאותאינטנסיביות。 לאט-לאט, אנו יכולים להפוך את כדור הארץ בריא יותר ויותר.

מילוןמונחים

(土壤生物)：↑כלצורותהחייםשחיותמתחתלאדמהלרבותאורגניזמיםחד——תאייםכמוחיידקים,ואורגניזמיםרב——תאייםכמותולעיאדמה,פרוטוזואונים,נמטודותוקרדיות。

יר(生态系统服务)：↑。במערכותאקולוגיותבאדמהדוגמאותלכךכוללותמִחְזוּרחומרימזון,שימורמיםוניקוזםוערבובשלחומראורגני。

רר(土壤食物网)：↑רשתשלאינטראקציותהזנהביןאורגניזמיםבאדמה,המתחילותמשלושהמקורותעיקריים——שורשים,פטריות,חיידקים——שיוצריםתעלותאנרגיה。

חרישה(耕作)：↑הכנתאדמהלחקלאותעלידיחרישאוחפירה。חרישהקוברתעשביםומקלהעלשורשיהיבוליםלהיכנסלאדמה。

(土地用途)：↑כיצדהסביבההטבעיתמנוהלתומשתנה。דוגמאותלכךכוללותשימושאינטנסיביבאדמה,שימושנרחבבאדמהואזוריםטבעיים。

ינטרסים

המחבריםמצהיריםכיהמחקרנערךבהעדרכלקשרמסחריאופיננסישיכוללהתפרשכניגודאינטרסיםפוטנציאלי。

---

מאמרהמקור

↑de Vries, f.t.， Thébault, E.， Liiri, M.， Birkhofer, K.， Tsiafouli, M. A.， Bjørnlund, L.， et al. 2013。土壤食物网属性解释了整个欧洲土地利用系统的生态系统服务。Proc。国家的。学会科学。美国110:14296 - 301。doi: 10.1073 / pnas.1305198110

---

מקורות

[1]↑de Vries, f.t.， Thébault, E.， Liiri, M.， Birkhofer, K.， Tsiafouli, M. A.， Bjørnlund, L.， et al. 2013。土壤食物网属性解释了整个欧洲土地利用系统的生态系统服务。Proc。国家的。学会科学。美国110:14296 - 301。doi: 10.1073 / pnas.1305198110

[２]↑Tsiafouli, m.a.， Thébault, E.， Sgardelis, s.p.， de Ruiter, p.c.， van der Putten, W. H.， Birkhofer, K.等。2015。集约化农业降低了整个欧洲的土壤生物多样性。水珠。改变医学杂志。21:973 - 85。doi: 10.1111 / gcb.12752