Jordbrukets maskiner börjar bli så tunga att de på sikt är ett hot mot livsmedelsförsörjningen i Europa, Amerika och Australien. Större och bredare däck har begränsat skadorna på markytan, men under matjorden blir jorden så packad att dess långsiktiga produktionsförmåga är hotad. Det visar en ny global studie, som även drar paralleller till sauropoderna, de tyngsta djur som någonsin har vandrat på jorden.

Bakom studien, som just har publicerats i Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), står Thomas Keller från Sveriges lantbruksuniversitet (SLU) och Agroscope i Schweiz och Dani Or från ETH Zürich i Schweiz och Desert Research Institute i USA.

Storleksrationaliseringen i jordbruket har gett oss allt större och effektivare maskiner. Det har varit avgörande för vår livsmedelsproduktion, men medför samtidigt risker för viktiga markfunktioner.

Medan en skördetröska kunde väga runt 4 ton i slutet av 1950-talet, kan vi idag se tröskor på åkrarna som väger 36 ton, och forskarna har nu undersökt vad denna utveckling har inneburit för åkermarken. Maskinernas tryck på markytan visade sig ha legat konstant på en låg nivå under denna period, vilket beror på att maskinerna har försetts med allt större däck som fördelar tyngden på en större yta. I det djupare markskiktet, den så kallade alven, har markpackningen däremot ökat till nivåer som äventyrar markens förmåga att producera mat. Det har även konsekvenser för markens förmåga att transportera vatten och tillhandahålla andra viktiga ekosystemtjänster.

– Det är mycket allvarligt att marken tar skada av lantbruksmaskinerna. Om den en gång har packats förblir den skadad under flera decennier. Det kan vara en av anledningarna till att skördarna inte längre ökar och att vi nu ser fler översvämningar än tidigare, säger Thomas Keller, forskare vid SLU och huvudförfattare till artikeln.

Stor risk för packning på en femtedel av jordens odlingsmark

Forskarna har även tagit fram en karta som visar hur stor risken för skadlig packning av alven är i olika delar av världen, och störst visade sig risken vara i Europa, Nord- och Sydamerika samt Australien. På global nivå uppskattas omkring en femtedel av den odlingsbara marken vara i riskzonen. Där är risken alltså stor för långtgående skador som är mycket svåra att åtgärda. Chansen att marken ska återhämta sig är med andra ord liten.

I Asien och Afrika är riskerna mindre i dagsläget, eftersom mekaniseringen av jordbruket inte ligger på samma höga nivå där.

– Om mekaniseringen skulle ta fart i Asien och Afrika finns dock en risk för packning av alven även i dessa områden, säger Thomas Keller.

Större hänsyn till markpackning krävs i maskintillverkningen

För att bidra till ett mer hållbart jordbruk behöver maskintillverkare ta större hänsyn till risken för skadlig packning av alven.

– Framför allt behöver lantbruksmaskinernas hjullaster minska för att inte påverka alven i samma utsträckning som i dagsläget. Ju tyngre maskiner, desto sämre för alven, säger Thomas Keller.

Packade dinosaurier marken?

Forskarna visar även att de tyngsta maskinerna som används i lantbruket idag närmar sig vikten hos de allra tyngsta dinosaurierna, sauropoderna. Det betyder att sauropoderna sannolikt packade marken och påverkade markens produktionsförmåga på samma sätt som dagens lantbruksmaskiner.

– Ingen verkar ha ställt sig frågan tidigare om dinosaurier packade marken, och eftersom dagens lantbruksmaskiner är lika tunga som sauropoderna tyckte vi att det var en intressant frågeställning, säger Thomas Keller.

Precis som människor var sauropoderna beroende av att marken kunde producera mat, vilket antyder att de rörde sig över landskapet på ett sätt som minskade risken för markpackning. En tänkbar möjlighet är att de höll sig till fasta ”vandringsleder” och betade växter vid sidan av dessa med hjälp av sina långa halsar. På så sätt skulle sauropoderna ha kunnat se till att marken runt omkring fortsatte att producera den mat de behövde.

Kontaktperson

Thomas Keller, professor
Institutionen för mark och miljö; Markmekanik och jordbearbetning
Sveriges lantbruksuniversitet, Uppsala
och Agroscope i Schweiz
+4618671692, +46768363117, thomas.keller@slu.se
https://www.slu.se/en/ew-cv/th… 

Artikeln i PNAS

Thomas Keller & Dani Or. 2022. Farm vehicles approaching weights of sauropods exceed safe mechanical limits for soil functioning. PNAS. https://doi.org/10.1073/pnas.2117699119

Mer om studien

  • Forskarna analyserade den historiska utvecklingen av lantbruksmaskiners vikter och däckutrustning, och beräknade hur detta har påverkat trycket på markytan och längre ner i marken i den så kallade alven.
  • Forskarna jämförde samband mellan vikt och kontaktarean (fotavtryck samt däck-mark-kontakt) för lantbruksmaskiner och djur inklusive sauropoder, och beräknade tryck i marken för nu levande djur, sauropoder och lantbruksmaskiner.
  • Data som användes för att uppskatta risken för markpackning i olika delar av världen relaterade till mekaniseringsgrad i jordbruket, medelstorlek för traktorer, jordart och klimat.

Pressbild

(Får publiceras fritt i anslutning till artiklar om detta pressmeddelande. Klicka för högupplöst bild. Fotograf ska anges.)

Tunga jordbruksmaskiner innebär en risk för skadlig markpackning under matjorden, i den s.k. alven. Foto: Jenny Svennås-Gillner

Presskontakt:
David Stephansson
Telefon:
018-67 14 92
Epost:
David.Stephansson@slu.se