Snavs. Goo. Earth. Vi har en masse af synonymer for dette stof, men, hånden på hjertet, kan sige, at vi næsten ikke tænker over det. Og at tro at der er noget. Men uden jord, liv, måske aldrig ville have været i stand til at trives i nærheden af vand. Uden jord, vi helt sikkert ville være død. Jord er afgørende for næsten alle aspekter af livet på jorden, fra opbevaring og filtrering af vand til regulering af klimaet, forebyggelse af oversvømmelser, næringsstofomsætning og nedbrydning. Snavs under mine fødder er en enestående kilde til biologisk mangfoldighed: nogle anslår, at omkring en fjerdedel af alle arter, lever i jorden. Og vi har stadig ikke åbnet alle sine skatte: i januar 2015, forskere meddelte, at de første nye antibiotika i 30 år opdaget i jordbakterier.
“Jordbundens biodiversitet er fortsat stort set ubemærket, men er af afgørende betydning for folks sundhed,” sagde Tandra Fraser og Diana væggen fra Global Jordbundens Biodiversitet Initiativ.
FN har udnævnt 2015 år af jord, og på December 5, var verden jordens dag. Hvis nogensinde den tid vil komme til at betale hyldest til denne undervurderede stof, så er det tid nu. Hvor kommer jorden, og hvorfor det er så afgørende for livet på jorden?
Den Murchison meteoritten: kulstofholdige chondrit.
Under fødslen af solsystemet, før vores planet blev dannet, de byggesten, af jord, som gemmer sig i det blæksorte mørke rum. Dette fremgår af meteoritter, der er kendt som kulstofholdigt kondritter, der udkom i begyndelsen af solsystemet, og den er rig på ler mineraler, som bestod af de tidligste jord på vores planet.
Efter dannelsen af Jorden omkring 4,6 milliarder år siden, disse primitive ler-rige jord blev spredt på vores lille planet. Men betingelserne var hårde: hyppige og massiv meteor smeltet og blandet mængder af disse første indskud snart efter deres dannelse.
“Der er en debat om, hvorvidt det hele overfladen af Jorden for at være smeltet,” forklarer Gregory Retallak, en ekspert i gamle jord ved University of Oregon i Eugene, USA. Han støttede teorien om, at ikke mere end halvdelen af Jorden var smeltet på samme tid.
Cirka 3,8 milliarder år siden forholdene på Jorden begyndte at stabilisere sig. Konstant meteor bombardement, der viste planeten ind i helvede, ved denne tid aftaget, gør det muligt at kondensere til flydende vand og danner søer og hav. Dette er et vigtigt øjeblik i historien for jorden. Flydende vand eroderer solide rock af Jorden, oprettelse af mineraler og udgør en mere fast jord.
Det første liv viste sig på Jorden, måske lidt senere, omkring 3,5 milliarder år siden, var det tidligste bevis, som vi har fundet på de fossiler, der er dannet på klippefyldte kyster, og som ligner mikrobielle måtter — stromatolites — som stadig findes på Jorden.
Næsten fra begyndelsen af liv på jorden er begyndt at blive påvirket af — og også indflydelse — liv. For eksempel, den første mikrobielle måtter, bestod af fotosyntetiske organismer, der producerer enorme mængder af organisk stof ved hjælp af energi fra solen. Dette organiske stof gradvist linet op på kysten, hvor det er blandet med mineraler, der frigives fra klipperne ved erosion, skaber måske den første rigtige jord.
Moderne stromatolites i Australien
Men det var ikke den jord, som vi er vant til. Den jord næppe holder på vand og næringsstoffer, der vil kunne understøtte liv. Kapacitet af jorden afhænger de porer, der er dannet mellem granulat; de første simple struktur af jorden betød, at hun hurtigt drænet og skyllet væk næringsstoffer. På grund af dette, at jorden forblev ugæstfri levested, og livet var begrænset til kysten, hvor vandet var mere tilgængelige.
Ingen krop havde ikke noget udstyr, der ville give dem mulighed for at bevæge sig væk fra kysten og fuldt kolonisere dårlig kvalitet jord. Nøglen til kolonisering af landet var samarbejdet — specielt forekomsten af lav mellem 700 og 550 millioner år siden.
Lav er bemærkelsesværdigt organismer. Væv dannes mutualistic relationer med alger og svampe, og nogle gange bakterier, disse organismer, der repræsenterer tre forskellige riger liv. Laverne er meget modstandsdygtige og perfekt tilpasset, takket være deres enestående symbiose.
Alger kan lave fotosyntese, giver lav energi, og den svamp, der opsamler vand, hvilket kan spare lichen fra dehydrering. Svampe har lange, tynde filamenter, som er perfekt hente vand fra miljøet, og kan genbruge vandet under respiration. Mere vigtigere, lav, der indeholder fotosyntetiske bakterier — cyanobakterier — er i stand til at trække fra miljø kvælstof, som frigives efter deres død, ved at gøde jorden.
Der arbejder sammen, disse forskelligartede organismer, der har kombineret deres færdigheder til at kolonisere de mørke livløs jord, der er omfattet af kontinenter for en milliard år siden. Selv i dag laver er blandt de mest fleksible organismer på Jorden.
Laverne er meget resistente organismer
“Lav kan kolonisere nøgne klippe, siger Paul Falkowski fra Rutgers University i new Jersey, USA. De producerer også organiske syrer, der øger forvitring af bjergarter.”
Dette betyder, at laverne er ikke kun flyttede den første jord på Jorden — de har også ændret dem. Hurtigere forvitring af sten, lav udgivet flere næringsstoffer i jorden, hvilket gør den mere frugtbar, og banede vejen for andre former for liv. “Laver spillet en afgørende i koloniseringen af jord med planter,” siger Falkowski.
Den anden bølge af kolonisering begyndte 440 millioner år siden — første jord, planter begyndte at ændre den jord omkring dem. “De har skabt en mere klar struktur af jorden, — forklarer Metallica, og bidrog til, at frigivelsen af næringsstoffer, fosfor og kalium i jorden. Denne proces blev befrugtet af både land og hav.”
Nøglen til gødskning af kraftværker er svampe i deres rodsystem. Disse “mykorrhizasvampe” dukkede 500 millioner år siden, selv før du planter, der er dukket op rødder.
Som svampe i lav, mykorrhiza fået energi, arbejder med fotosyntetiske planter. Og, igen, som med lichen er til fordel for begge parter: mykorrhiza øget glødetråden, at udvide dækningen af anlægget og gøre det mere stabilt, giver ham mulighed for at suge kvælstof og andre næringsstoffer fra jorden.
Tråde af mykorrhiza er også begravet i sten, frigivelse af næringsstoffer, fosfor, calcium og jern, fremme væksten af jorden.
Jorden er vigtige for mange arter af liv
Forskerne mener, at disse mutualistic forhold har været afgørende for udviklingen af land-planter, — og denne hypotese er blevet styrket med 15 år at åbne en 460 millioner år fossil af mykorrhiza.
“Denne gensidigt fordelagtigt forhold hjulpet planter til at kolonisere jorden, før de har rødder, og til dannelsen af kendte jord, siger Katie felt fra University of Leeds i STORBRITANNIEN. — Over tid planter har udviklet sig til at blive mere strukturelt komplekse, udarbejdet et omfattende system af fartøjer, blade og rødder”. Det bragte mere organisk stof til jorden og hjalp med til at stabilisere det fra erosion.
I dag mutualistic relationer som disse danner grundlag af den globale cyklus af næringsstoffer, uden hvilke vi ikke ville sulte. Mere end 80% af planterne danne relationer i form af mykorrhizasvampe med trådformede svampe, og de spiller en vigtig rolle i frigivelsen af kvælstof i jorden.
Mykorrhiza også udgør et enormt netværk, som stabilisere strukturen i jorden og gøre det muligt for planterne at kommunikere — i form af en “Internet Land”.
Rødderne af planter — et hjem for svampe
Mens planterne efterhånden koloniseret jorden og bragte en enorm mængde af organisk stof i jorden, dens evne til at lagre vand er øget. Opbevaring og filtrering af vandet, selv i dag er en af de vigtigste roller i jord: vi er afhængige af det, at få drikkevand og vanding af deres marker. Evnen til at opbevare vand i jorden er også vigtigt at reducere risikoen for oversvømmelser, og giver en vigtig buffer mod tørke.
Vand i jord har to navne. Under et bestemt niveau, hvor jorden er mættet, er det, der kaldes jorden på vandet; ovenfor, og hvor vand er mindre, er det nævnt som jordfugtighed.
Grundvand tegnede sig for 20% af verdens ferskvand, selv om det i Generelle termer, men det er mindre end 1% af alt vand på Jorden. Det er et vigtigt reservoir for vores drikkevand og vandingssystemer.
I udviklingen af den moderne jord er det sidste Kapitel. Et eller andet sted mellem 490 og 430 millioner år siden, dyr først dukket op fra havene, og begyndte at kolonisere hele den blomstrende jorden. Et eller andet sted 420 millioner år siden, terrestriske invertebrater blomstrede og jorden, som en konsekvens heraf ændret.
Disse tidlige indbyggere var planteædere, som brugte måtter af alger og lichener, der herskede på jorden og vende tilbage næringsstoffer til jorden. De er også begyndt at burrow ind og kolonisere jorden, fylde det med dødt organisk stof og blande det grundigt med ler og andre mineraler, som er eroderet fra klipperne. Deres aktioner, der er omhandlet jorden endnu mere fremragende struktur og hjalp planter i den videre udvikling væk fra vand.
Mangfoldigheden af levende organismer i jorden steget hurtigt. Nye hvirvelløse dyr, tusindben, springhaler, mider og den første forfædre for edderkopper. Omkring 360 millioner år siden, jorden var for det meste den samme som i dag, og selv så du kan finde hele listen af de sorter af jorden under hans fødder — herunder mose og skov jord.
“På Jorden, der dukkede op alle de store sorter af jord, undtagen jord, græs, forklarer Metallica. — Enge, dukkede kun 65 millioner år siden, efter forsvinden af dinosaurer.”
Historien om jorden blev dannet fysiske faktorer, og de levende organismer, i færd med dynamiske dannelsen af den kæde af interaktive begivenheder, ved begyndelsen af den geologiske tid, for milliarder af år siden. Historien om jorden fortsætter med at udfolde sig som et resultat af vores handlinger i de seneste par århundreder.
Indtil 1960 kvælstofkredsløbet i hele verden var nogenlunde afbalanceret. Siden da, brug af kvælstofgødning steget med 800%. Alt for mange næringsstoffer, der kan være værre end intet, — den overskydende kvælstof er vasket ud i floder og vandløb, hvor det forårsager algevækst, der frigiver nitrogenoxid, en farlig drivhusgas, og medfører fare for menneskers sundhed.
Denne ændring er den største i kvælstofkredsløbet 2,5 milliarder år, og det kan have alvorlige konsekvenser for vores fødevarer og klima. (Læs mere om klimaændringer kan læses her).
Overtrædelser af vigtige næringsstoffer cykler i jorden er af særlig betydning, fordi jorden system har en tendens til at reagere langsomt til ændringer — enhver skade, der er forvoldt mennesker i dag, du kan have til at løse snesevis eller hundredvis af år.
Jorden kan også være en direkte kilde til drivhusgasser. Fangst af organisk materiale, jord, er en af de største lagre af kulstof, der forhindrer det fra at blive til kuldioxid i atmosfæren. Men når tørvemoser brænde, kul finder sin vej tilbage til atmosfæren.
Moderne landbrug er også skadelige for mykorrhizasvampe, de reducere muligheden for, at vores afgrøder få vitale næringsstoffer og nedbryder jordens struktur i processen.
I virkeligheden, vores landbrug wraps tilbage milliarder af års evolution af jord og gør jorden mere sårbare over for erosion. I virkeligheden, at halvdelen af de øverste jordlag af den verden, de fleste aktiv og vigtig del af den jord, der var tabt til de sidste 150 år.
Ødelagt jord kan indeholde mindre vand og næringsstoffer, og det er sværere at dyrke afgrøder, bliver jorden sårbare over for oversvømmelser og tørke. Nedbør fra jorden også nødt til at gå et eller andet sted, så jorderosion forurener floder og vandløb, dræbe organismer, der lever i dem.
Og dette problem er kun forværret. Intensivering af landbruget processer ødelægger jorden rundt om i verden, og når verdens befolkning vil stige til 9 milliarder mennesker i 2050, sikkerhed for vores fremtidige fødevarer vil være et stort spørgsmål.
Den gode nyhed er, at hvis vi begynder at bekymre sig om jord i verden i dag, blandt andre ting, vil være i stand til at drage fordel af deres evne til at lagre kulstof, som vil hjælpe os med at bekæmpe virkningerne af klimaændringer.
Vi kan ikke ofte tænker over det, men jorden lydløst understøtter vores eksistens. Beskytte jorden som en vigtig del af det globale økosystem i dag, vil vi i fuld tillid til, at hun vil fortsætte med at give os rent vand, lækker mad og gæstfri klima i en fjern fremtid.