Ekorrar räddade en förstörd vulkan – effekten varar fortfarande efter 43 år

Ett experiment som fortfarande fascinerar forskare 43 år senare

Ny forskning visar att ett ovanligt försök visade sig bli en av de mest effektiva metoderna för att återskapa liv på sluttningarna vid Mount St. Helens. Gnagare, som vanligen ses som skadedjur, blev tysta allierade i ett återupplivet ekosystem.

Naturen kan överraska med sin förmåga att återhämta sig – särskilt när den får lite hjälp. Och inte alltid på konventionella vägar. Forskare i Kalifornien och vid andra institutioner valde en okonventionell strategi och satsade på små grävare, som lantbrukare världen över normalt föraktar.

Efter utbrottet vid Mount St. Helens förväntade sig biologer att naturens återhämtning skulle ta årtionden – kanske till och med århundraden. Jorden var steril och utarmad, utan det levande lagret av mikroorganismer som under normala förhållanden förser växter med mineraler. De första åren efter explosionen kunde man räkna endast några dussin enskilda växter på hela den steniga ödemarken.

Vulkanen som förvandlade landskapet till en månöken

Den 18 maj 1980 fick vulkanen Mount St. Helens i delstaten Washington ett utbrott med en kraft som gick till historien. 57 människor omkom, och stora delar av de omgivande skogarna förvandlades till grått grus. En lavin av aska och glödande bergarter täckte området med ett tjockt lager av pumice. Växter och djur försvann, och platsen började likna ytan på en främmande planet.

Pumicen täckte bergets sluttningar med ett lager som verkade ogenomträngligt för all form av liv. Landskapet liknade mer månens yta än de skogklädda kullarna i delstaten Washington som hade funnits där tidigare. Turister som besökte platsen de första månaderna efter katastrofen beskrev en absolut tystnad – inga fåglar, inga insekter, bara vinden som visslade mellan de nakna stenarna.

Forskare från University of California och andra forskningsinstitutioner studerade omfattningen av förstörelsen och letade efter sätt att påskynda livets återkomst. Traditionella metoder som import av bördig jord eller massiv plantering skulle ha varit dyra och möjligen inte ens effektiva under så extrema förhållanden.

Den galna idén: att kickstarta jorden med jordekorre

Ett team forskare från Kalifornien och flera andra institutioner letade efter ett sätt att påskynda livets återkomst till bergets sluttningar. I stället för tung maskiner eller gödsel valde de något mycket mindre och mer rörligt: grävande gnagare – närmare bestämt jordekorre.

Forskarna förutsatte att jordekorrarnas energiska grävande skulle föra upp gamla, bördiga jordfragment till ytan tillsammans med bakterier och svampar som hade överlevt under asklaget. Michael Allen, mikrobiolog vid University of California, erkände år senare att han just hade räknat med denna ”blandningseffekt” på underlaget.

I maj 1983, tre år efter utbrottet, förde forskarna en grupp jordekorre till två separata områden täckta av pumice. Djuren tillbringade bara en enda dag där. För en människa en kort episod – men för den förstörda jorden visade det sig vara en kraftfull impuls. Jordekorren grävde intensivt under den enda dagen, skapade tunnlar och flyttade material från olika jordlager.

När experimentet var slut tog forskarna med sig jordekorren och lät naturen visa vad som skulle hända. I början fanns inga dramatiska förändringar att se. Det omgivande landskapet förblev öde och grått, pumicen dominerade fortfarande ytan, och bara mycket få frön grodde.

Jordekorren – skadedjuret som vände sin roll

I det dagliga livet betraktas jordekorre som lantbrukarnas fiender. De gräver gångar, underminerar rötter och förstör grödor. Den här gången blev deras naturliga beteende – grävning och vändning av jord – en värdefull ekologisk tjänst.

• De flyttade djupare, äldre jordlager upp till ytan
• De bröt upp den hårda ask- och pumiceskorpan
• De skapade mikrohabitat där vatten kan hållas kvar
• De underlättade frönas nedträngning i jordens djupare lager
• De förde upp svampsporer och bakterier från mer intakta jordlager till ytan
• De luftade det komprimerade materialet
• De skapade små terrängojämnheter där organiska rester kunde samlas

Varje tunnel, varje hög uppgrävd jord betydde en plats där vatten kunde tränga djupare ner, och där frön som bars av vinden från omgivningen kunde fästa sig. Jordens struktur förändrades tack vare jordekorrarnas arbete från ett dött, kompakt material till en miljö med ett mikroklimat lämpligt för mikrober.

Denna effekt var varken omedelbar eller dramatisk. Jorden såg fortfarande grå ut, bara ställvis fanns mörkare fläckar där jordekorren hade grävt fram de djupare lagren. Ingen av forskarna anade vilken avgörande skillnad denna enda arbetsdag för gnagarnas skulle göra.

Sex år senare: 40 000 växter på platsen för en öde öken

Experimentets resultat översteg alla förväntningar. När forskarna återvände till samma områden sex år senare stod de inför ett helt annat landskap. Där det tidigare växte några dussin växter räknade de nu cirka 40 000 exemplar tillhörande många olika arter.

Omgivningen såg fortfarande död och steril ut, men de två områdena som jordekorren hade rört sig på surrade av grönt liv. Skillnaden var som mellan en öken och en ung skog. Växterna hade inte bara ”dykt upp ur ingenting” – de etablerade sig och spred sig gradvis över större delar av terrängen.

Efterhand som vegetationen spred sig återvände insekter, fåglar dök upp, och med dem kom större djur. Det endagslånga experimentet började utlösa en hel kedja av förändringar. På de områden där jordekorren inte hade arbetat förblev situationen i stort sett oförändrad – fortfarande bara några få ensamma växter och grå jord.

Forskarna började undersöka vad som exakt hände under ytan. De tog jordprover och analyserade deras sammansättning. De upptäckte att platser där jordekorren hade grävt hade en mycket högre koncentration av mikroorganismer, ett högre innehåll av organiskt material och en bättre jordstruktur.

Mikroskopiska allierade: mykorrhizasvampar

En ny studie publicerad i den vetenskapliga tidskriften Frontiers visar vad som hände under ytan de efterföljande årtiondena. Nyckeln visade sig vara mykorrhizasvampar, som lever i symbios med växtrötter.

Deras uppgift i naturen är enkel men kraftfull: svampens nätverk av trådar utvidgar rötternas räckvidd och hjälper växter att ta upp vatten och mineraler. I gengäld får svampen en del av de sockerarter som växten producerar genom fotosyntes. Forskarna upptäckte att mikroorganismsamhället utvecklades ovanligt starkt på de platser där jordekorren hade arbetat.

Mykorrhizasvampar hjälpte träden att växa snabbt, utnyttja barr och löv som föll till marken, och hela regenerationsprocessen förflöt betydligt snabbare än på de angränsande områdena som gnagarnas inte hade berört. Emma Aronson, medförfattare till studien, påpekar att träden på många platser på bergets sluttningar återvände överraskande snabbt.

Barr som föll till marken blev föda för svamparna, och i gengäld levererade svamparna fosfor, kväve och andra grundämnen till träden. Detta tysta kretslopp av ämnen drev skogens återhämtning. Forskarna upptäckte också att mykorrhizanätverken kopplade samman de enskilda växterna och gjorde det möjligt för dem att dela näring och till och med kemiska signaler.

Träd som vägrade att dö

I de områden som påverkades av experimentet gick inte det svarta scenariot om ”ett dött berg i generationer” i uppfyllelse. Vegetationen återvände mycket snabbare än man hade förutsett i början av 1980-talet. Douglasgran, tall och andra barrträd började växa i en takt som överraskade även erfarna skogsekologer.

Mia Maltz från University of Connecticut understryker en slutsats: man kan inte betrakta naturen uteslutande genom synvinkeln av organismer som är synliga för blotta ögat. Det mesta sker i jorden, i mikroskopisk skala – där bakterier och svampar arbetar och bygger fundamentet för allt det övriga.

Träplantor som rotade sig fast i jord berikad av jordekorrarnas arbete uppvisade starkare rotsystem och större motståndskraft mot torka. Analyser av vävnadsprover visade högre näringsämneskoncentrationer än hos jämförbara träd som växte i obehandlad jord. Hela ekosystemet kom in i en positiv spiral – fler växter betydde mer organiskt material, det närde fler mikroorganismer, som i sin tur stödde fler växter.

Vad detta betyder för framtidens naturrestaurering

Denna typ av experiment har praktisk betydelse långt bortom Mount St. Helens. Allt fler områden i världen genomgår förstörelse: efter bränder, orkaner, industrikatastrofer eller intensiv exploatering. Forskare söker metoder som inte bara ”grönskar” ett landskap tillfälligt, utan sätter igång varaktiga självförnyande processer i ekosystemet.

Arbetet med naturliga grävare som jordekorre, präriehundar eller vissa gnagararter kan bli ett av verktygen. I stället för att planera terrängen och köra in lastbilslaster av bördig jord utifrån kan man försöka stödja organismer som är i stånd att förbättra jordens struktur inifrån. Det är billigare, mindre invasivt och bättre anpassat till de lokala förhållandena.

Samtidigt öppnar studiet av mykorrhizasvamparnas roll vägen för en mer medveten skogsrestaurering. I stället för att bara plantera träplantor talar man i allt högre grad om att ”vaccinera” jorden med lämpliga svampar eller jordbakterier. Därmed har de unga plantorna från början mikroskopiska partners vid sin sida som hjälper dem att överleva torka och fattiga växtförhållanden. Kanske räcker det bara att ge naturen rätt impuls – och sedan låta den klara resten själv.