Kan bakterier hjælpe os med at genskabe tabte vådområder?

Vi har meget få vådområder tilbage i Danmark. Godt 90 procent af vores vådområder er blevet drænet og opdyrket i løbet af de seneste 150 år.

I de senere år er der blevet gjort en indsats for at genskabe nogle af vådområderne, blandt andet fordi de tørlagte tørvejorde, kendt som lavbundsjorde, er en stor kilde til CO₂-udledning. Faktisk står lavbundsjordene årligt for et sted imellem fem og 10 procent af Danmarks samlede CO₂-udledning.

Grunden til den høje CO₂-udledning er, at lavbundsjorde indeholder meget organisk stof, der stammer fra døde plantedele, som har samlet sig i løbet af årtusinder. Det organiske stof har været isoleret fra omverdenen på bunden af et vådområde, for eksempel en mose. Men når mosen så bliver tørlagt, får mikroorganismer adgang til ilt og kan give sig i kast med at gnaske løs af det organiske stof. Og det udvikler CO₂.

Så det er bare om at få hevet nogle drænrør op og kastet nogle grøfter til, så lavbundsjordene kan komme under vand igen. Det vil også gavne biodiversiteten for mange arter af dyr, planter og svampe, der er knyttet til vådområder som enge, vandhuller og moser.

Helt så nemt er det bare ikke.

Nogle bakterier producerer metan – andre spiser den

For når et vådområde først har været tørlagt, og det derefter bliver vandmættet igen, kan det give en opblomstring af en anden type mikroorganismer, som producerer metan. Samtidig kan der også være mikroorganismer til stede, som omvendt spiser metan.

»Metan er omtrent 28 gange værre end CO₂ i forhold til den globale opvarmning over 100 år. Så vi ønsker at udvikle og anvende nye metoder til at kortlægge hele genomet af disse organismer, så vi kan se, om de er til stede i lavbundsjorden,« siger Caitlin Singleton, postdoc på Institut for Kemi og Biovidenskab under Aalborg Universitet.

Hun står i spidsen for et Sapere Aude-projekt, hvor Danmarks Frie Forskningsfond støtter bestræbelserne på at vurdere tidligere vådområders potentiale for at blive genetableret. Vurderingen foretages, ud fra hvilke mikroorganismer der findes i jorden i form af bakterier og vira.

Måske kan det virke lidt voldsomt at gå på jagt efter hele genomer, altså det komplette sæt af gener, fra mikroorganismer i jorden. Men forskerne har svært ved at gå den sædvanlige vej, nemlig at dyrke bakterierne i laboratoriet for at konstatere deres tilstedeværelse.

»99 procent af bakterierne fra lavbundsjorde kan du ikke dyrke i laboratoriet. De har ekstremt kræsne krav, og hvis du ikke kan genskabe dem nøjagtigt, vokser de bare ikke,« fortæller Caitlin Singleton.

»Det er lidt fantastisk, når man tænker på, at de har udviklet sig over fire millioner år. Nogle af dem kan leve i op til 100 grader varmt vand. Men når du så giver dem nogle fine laboratorieforhold, siger de bare ’nej tak, det er ikke godt nok’,« tilføjer hun.

Tørvemoser binder store mængder CO₂

Caitlin Singleton læner sig i sin forskning op ad kolleger fra Aalborg Universitet, som er i færd med at kortlægge artsrigdommen af mikroorganismer på ikke færre end 10.000 lokaliteter i Danmark. Dermed indgår der også såvel tørvemoser og lavbundsjorde i forskningen.

Derudover samarbejder hun med jordbundsforskere fra Aarhus Universitets afdeling i Foulum ved Viborg. Her er man direkte involveret i nogle af de projekter, som skal bringe de nedbrudte tørveområde tilbage til deres våde, naturlige tilstand igen.

»Tørvemoser er vigtige. De udgør kun tre procent af Jordens samlede landområder, men de står for 30 procent af den samlede jord-lagring af kulstof. I nogle tilfælde er tørvelaget syv meter tykt og kan derfor indeholde rigtig meget kulstof,« siger Caitlin Singleton og fortsætter:

»Men når du skaber forhold uden eller med kun lidt ilt, kan de metanproducerende bakterier begynde produktionen af metan. Det kan være et problem i visse tørvemoser, men ikke i dem alle.«

Derfor er det vigtigt at kunne udpege, hvilke typer af bakterier der findes i lavbundsjordene. Om de for eksempel producerer eller spiser metan.

Men der er endnu nogle vigtige brikker i puslespillet, nemlig vira.

Når vi mennesker bliver udsat for vira, får vi en infektion. Det kan jo være slemt nok, men når bakterier bliver inficeret af en virus, eksploderer de simpelthen. Det vil sige, at kulstof-indholdet af bakterien bliver frigivet til omgivelserne.

I havene bliver cirka 30 procent af bakterierne hver dag udskiftet på den måde.

»Vira kan faktisk også overføre gener mellem organismer. Måske kunne det være et gen, som gør bakterien endnu bedre til at producere metan. Så derfor er det rigtig godt at undersøge det og se, hvad der foregår,« forklarer Caitlin Singleton.

Håber at en jordprøve vil være nok

Det kommende forskningsprojekt skal efter planen vare i fire år.

I ét gram jord er der flere bakterier, end der er mennesker på kloden, og tusinder af forskellige arter. Alligevel håber Caitlin Singleton, at fire år er nok til at sikre en langt større indsigt, end vi har i dag.

»På det tidspunkt håber vi at have de nødvendige data til at hjælpe jordforskerne med at forbedre deres modeller, så de bliver mere præcise. Jeg tror også, at vi vil være i stand til at vurdere en tørvemoses tilstand, og hvor nedbrudt den er, ud fra det mikrobielle samfund i en jordprøve. Så vil vi kunne afgøre, om det vil tage lang tid at genoprette vådområdet, og om det vil medføre en stor produktion af metan, eller om det hurtigt vil blive et kulstoflager igen,« siger Caitlin Singleton.

Forskningen vil dermed forhåbentlig også føre til, at der på forhånd kan være større sikkerhed forbundet med at inddrage landbrugsjord og genskabe fortidens vådområder. Sådan så man mindsker risikoen for efterfølgende at måtte erkende, at det havde givet større værdi at lade landmanden fortsætte med at dyrke jorden.

»Samtidig vil det være med til at reducere Danmarks klimaaftryk generelt. Det vil tage tid, men på langt sigt er det vigtigt,« slutter Caitlin Singleton.