Melyik a rosszabb a talaj számára – kombájnok vagy dinoszauruszok?

Szavak, amelyeket nem számítottam arra, hogy elolvassak az eheti tudományos cikkben: „A modern mezőgazdasági járművek és a szauropodák tömegének és érintkezési felületének hasonlósága felveti a kérdést: mi volt ezeknek az őskori állatoknak a mechanikus hatása a Föld termelékenységére?” Thomas Keeler és Danny Orr tanulmánya felveti azt, ami komoly aggodalomra adhat okot: a mezőgazdasági vegyületek az elmúlt néhány évtizedben olyan mértékben növekedtek, hogy összenyomhatják a föld alatti talajt, ahol a növények gyökerei nyúlnak. Ez veszélyt jelent a mezőgazdasági termelékenységre.

A cikk ezután összehasonlítja a tömörítés veszélyét a földünkön valaha kóborló legnagyobb állat, a sauropodák jelentette fenyegetéssel.

A nagy válság

Azt gondoljuk, hogy a talaj szilárd, de a talajban lévő rések és csatornák elengedhetetlenek a növények életéhez, mivel lehetővé teszik a levegő és a víz számára, hogy elérje a gyökereket. A talajtömörítés a maga szélsőséges formájában megszabadítja ezeket a helyeket, így a talaj kevésbé alkalmas növények számára. a nyomást nehéz visszafordítani; Évtizedekig tartó növényi és állati tevékenységre lehet szükség ahhoz, hogy a tömörödött talaj ismét felhasadjon és az egészséges ökoszisztéma helyreálljon.

Számos mezőgazdasági berendezés létezik a talaj felszántására, a föld feldarabolására, valamint levegő- és vízáteresztőbbé tételére. De ez a készülék nem éri el ezt a mélységet. A „felszín alatti” terület a szántott talaj alatt marad, de a felszín alatt jóval a mezőgazdasági növények gyökerei által használt területen belül marad.

Nyilvánvaló, hogy a talaj tömörítésének egyszerű receptje, ha valami nehéz gurul a talajon. A mezőgazdasági gépek is egyre nehezebbek, mert a nagyobb gépek hatékonyabbá váltak. 1958-ban egy tipikus betakarítógép tömege körülbelül 4000 kg volt. Mára ez az átlagsúly több mint 35 000 kg-ra nőtt. Az ilyen méret alatti talaj összenyomódásának elkerülése érdekében a gumiabroncsokat nagyobbra készítik, és alacsonyabb nyomáson futnak, lehetővé téve, hogy az abroncs nagyobb területen szétterüljön, csökkentve a felső talajnyomást.

De a felszínről érkező erők kevésbé hatnak a felszín alá, attól függően, hogy a nyomóerő milyen területen terjed. Ehelyett bizonyos mélységekben a feszültségek nagymértékben függenek az egyes kerekek tömegétől. Így a kombájnok (és egyéb mezőgazdasági berendezések) megnövekedett tömege növeli a felszín alatti talaj tömörödésének kockázatát. Ezt a hatást nehéz lesz kimutatni és korrigálni, de a mezőgazdasági termelékenység csökkenéséhez vezethet.

globális kockázatok. Plusz a dinoszauruszok!

A tömörítési kockázatok nem egyenletesen oszlanak meg. A szárazabb területeken kisebb a talajvíznyomás, ezért kevésbé vannak kitéve a nyomásnak. Egyes országok kis telkekről is gazdálkodnak, amelyek nem használják ki a nagy gépek nyújtotta hatékonyságot. Sok terület azonban ki van téve a tömörítés veszélyének, beleértve az Egyesült Államok keleti részét, Kelet-Ausztráliát, Argentínát és Európa nagy részét. Általánosságban elmondható, hogy ezek a területek jól megfelelnek azoknak a területeknek, amelyeket egy külön tanulmány szerint alacsonyabb termőképességűek a talajtömörödés miatt. Összességében a fontos mezőgazdasági területek mintegy 20 százaléka van veszélyben.

Ez visszavezet minket a dinoszauruszok esetéhez. A sauropodák sokkal nagyobbak lettek, mint a legnagyobb betakarítógépek – talán közel 80 000 kilogrammot. Súlyuk csak négy végükön oszlott el, a lábnyomuk majdnem megegyezett a modern gumikéval (ellentétben az aratógépeknek gyakran hat gumijuk van). Végül, hogy mozogni tudjon, a sauropodának egyszerre legalább egy végtagot fel kellett emelnie. Mindezek a tényezők együttesen azt eredményezték, hogy a sauropodáknak nagyobb nyomást kellett gyakorolniuk a talajra.

Ha most a mezőgazdasági berendezések összenyomódás veszélyét jelentették, a dinoszauruszok szinte biztosan okoztak problémákat. Ugyanakkor az ilyen méretű állatoknak virágzó ökoszisztémára volt szükségük ahhoz, hogy eltartsák őket. „Úgy tűnik, hogy a szauropodák táplálékkeresése révén jelentős talajtömörödés lehetséges azokkal a termőföldekkel, amelyek támogatták az őskori növényevők táplálására szolgáló megújuló növényzetet” – mondják a kutatók.

Hogyan magyarázzuk ezt a látszólagos ellentmondást? Keeler és Orr, mindketten agrártudományi szakemberek, egy olyan ötlethez folyamodtak, amely egy ideje népszerű volt az őslénytani körökben: Bármi, ami ekkora, szinte félig vízi volt, mert nehezen tudja fenntartani a méretét. De ahelyett, hogy a paleontológussal beszéltek volna további ötletekért, a szerzők egyszerűen kijelentették, hogy „e paradoxon feloldása kívül esik e tanulmány keretein.”

PNAS2022. DOI: 10.1073/pnas.2117699119pnas.org (A DOI-król).