“Ut på åkern i gryningen med gummistövlar på fötterna”

Text: Johannes Roviomaa
Bilder: Miikka Pirinen

Livet på vår planet baserar sig helt enkelt på att det finns assimilerande växter. Växternas biologiska mångfald är emellertid utsatt för stora förändringar, eftersom klimatet blir varmare och livsrummet i naturen krymper till följd av vad människorna gör.

”Växterna utgör grunden för allt liv, ändå har växtmångfaldens inverkan på jordbruket undersökts i mycket liten utsträckning”, säger professor Anna-Liisa Laine, 49.

Till utbildningen är hon växtekolog. Hon arbetar som professor i växtbiodiversitet och chef för en vetenskapsenhet vid Helsingfors universitet. Hon har forskat särskilt om växtpopulationer och växtsamhällen samt om naturens mekanismer för sjukdomsreglering. Laine intresserar sig för hur världen förblir grön.

Laines nyaste ekologiska landvinning är forskning om de verkningar som jordbrukets biodiversitet har. Det är ett tema som är nästan outforskat i Finland.

Laine arbetade från 2019 som professor i ekologi i Schweiz, vid universitetet i  Zürich. Nu har hon återvänt till Finland, eftersom hon våren 2023 fick finansiering från Europeiska forskningsrådet: 2,5 miljoner euro för en femårsperiod.

I projektet The Coevolutionary Consequences of Biodiversity Change undersöks miljöförändringens  konsekvenser på ekologisk och evolutionär nivå.

Laine berättar att hon alltid har varit intresserad av växternas växelverkan med skadliga arter, sjukdomar eller herbivorer (växtätare). Inom ekologin resonerar man som så att antingen rovdjur eller växternas försvarsmekanismer reglerar växtätarpopulationerna.

I naturen förs en ständig kamp mot både yttre och inre hot.

Alla som har en hemträdgård stöter på växtsjukdomar mot sin vilja, om de odlar till exempel vinbärsbuskar, rosor, jordgubbar eller penséer. Växtsjukdomar finns överallt, berättar Laine.

”I forskningssammanhang blir jag glad när vi hittar sjukdomar, men när det gäller min egen trädgård är känslorna blandade.” Inom jordbruket kan växtsjukdomarna inverka på matproduktionen på många olika sätt.

Vi kikar in i växtbiologernas gemensamma laboratorium, som enligt Laine skulle kunna vara mer välstädat. Nu för tiden besöker hon laboratoriet mer sällan, eftersom de administrativa sysslorna slukar det mesta av tiden.

Kylskåpen och frysarna är fyllda av olika prover. På borden står en mängd apparater: mikroskop, pipetter, luppar, burkar.

”Fråga inte mig vad alla de här apparaterna är för något”, säger Laine och skrattar. Hon säger att hon i laboratoriet känner sig som en elefant i en porslinsaffär.

I Laines arbetsgrupp kombineras olika modelleringsmetoder, det må sedan vara fråga om uppföljning av populationer i naturen eller om jordbrukets biodiversitet. Mikroberna i proven sekvenseras och växterna manipuleras. Bland annat ympar forskarna in sjukdomsalstrare i svartkämpar, som är en art i grobladssläktet, och studerar sedan utvecklingen i mikroskop för att försöka hitta lagbundenheter.

”Vi tar växtprover och kartlägger symtom på växtsjukdomar utgående från ett visst urval. Ur växtbladen separerar vi fram både goda och onda mikrober.”

Mikroberna är nödvändiga för näringstillgången. Men det finns mikrober som kan försvaga växternas tillväxt och öka deras dödlighet.

”Jordproverna behövs för analys av mikrober, bakterier och svampar som lever i rötterna. Vi undersöker mikrobsamhällenas tillväxt och användningseffektivitet.”

I laboratoriet isoleras DNA ur proverna, sedan skickas de iväg för att analyseras.

Kolförråden på jordklotet krymper snabbt. Bördig mark går förlorad på grund av erosion. I Finland utgör erosionen inte ett lika stort problem som på många andra platser. Omkring 40 procent av jordklotets yta används för jordbruk. Ute i världen avverkas skogar och avvattnas torvmarker för att omvandlas till ny jordbruksmark och uppfylla andra behov som människorna har.

Även om situationen i Finland är långt ifrån likadan gör också vi klokt i att fästa vikt vid kolhalten i jordbruksmarken, eftersom den inverkar på både jordhälsan och miljönyttorna.

Med tanke på kolförråden och mångfalden i jordbruksmarken har det sin betydelse hur åkrarna sköts.

Den svettiga eftermiddagen fortsätter utomhus, där solen gassar från en nästan molnfri himmel. Vi går till åkerskiftena på campuset i Vik, bakom universitetsbyggnaden. Åkerskiftena är omgärdade av ett taggtrådsstängsel och porten i stängslet är låst. Våren har varit torr, alldeles som under flera tidigare år i rad.

Stadsdelen Vik i Helsingfors är ett slags kluster för hållbarhetsvetenskaper och naturforskning. På mycket nära håll, i utkanten av vetenskapsparken i Vik, finns Naturresursinstitutet, Finlands miljöcentral, Forstvetenskapernas hus och Livsmedelsverket.

”Det är unikt också internationellt sett att universitetet och försöksfältet ligger så nära varandra.”

I framtiden kommer försöksåkrarna visserligen att bli tomtmark – bostadshus har planerats in på dem. Laine är i alla fall lättad över att forskarna ännu i tio år får hålla till här i lugn och ro.

På forskningsåkrarna i Vik växer nu en enda havresort ensam eller tillsammans med två, fyra eller åtta andra arter. Åkerskiftena är sammanlagt 64 stycken.

På campusets bakgård undersöks det för närvarande hur man inom jordbruket kan motverka klimatförändringen och utarmningen av biologisk mångfald. Östersjöns största problem är övergödningen. Kustvattnens ekologiska status förbättras inte, om man inte får pli på utsläppen.

Forskarnas ambition är att bit för bit tillföra jordbruket mer mångfald som skulle kunna förbättra också skördarna, särskilt med tanke på extrema väderfenomen. Mindre jordbearbetning, mindre gödsel- och bekämpningsmedel. Mer partnerväxter, mer vattencirkulation, mer pollinerare. Det här receptet skulle förbättra också Östersjöns tillstånd.

Professor Laine är glad över att det äntligen forskas om det här också i Finland. Hon berättar att hon inte visste ”just någonting” om jordbruk före det här projektet. De medverkande organisationerna Meteorologiska institutet, Helsingfors universitet, Sitra och Baltic Sea Action Group förenar sitt kunnande och sin know-how i Carbon Action-arbetet. Tiotals jordbrukare runtom i Finland har deltagit i utvecklingsarbetet, med regenerativt jordbruk som mål.

”För matproduktionsområdena skulle redan en liten ökning av kolinbindningen, så lite som en procent, ha effekt. Idén bakom Carbon Action är att bygga upp en modell som kan kopieras på andra håll.”

I exempelvis Finland finns det 2,27 miljoner hektar jordbruksmark. Det är omkring sju procent av hela arealen.

Havren såddes på våren och skörden bärgas i augusti, precis som på tusentals gårdar i Finland. I försöken på campusets bakgård i Vik replikeras olika odlingsmetoder som används på gårdarna. Bekämpningsmedel används inte alls på försöksskiftena.

På samma forskningsåkrar odlades det i fjol korn, som lider i synnerhet av kornets bladfläcksjuka. Sjukdomen försvagar skördemängden och kvaliteten. Arbetsgruppen utredde bland annat hur klimatförändringen inverkar på växtsjukdomarna.

Laine berättar att det inom biologin är omtvistat om näringsvärdena i maten försämras när klimatförändringen framskrider.

”Det är väldigt artspecifikt hur till exempel torka påverkar växternas näringsvärden.”

Laine berättar att den kornsort som valts ut för forskningsåkrarna är mycket mottaglig för sjukdomar. Till exempel flygsot förstör hela skörden efter att väl ha tagit makten.

Kornet växer tillsammans med arter som har djupa rötter och till exempel olika klöverarter. Egenskaperna hos de här parkombinationerna studeras.

Syftet med biodiversitetsforskningen är att skapa levnadsförhållanden som är bättre för de marklevande mikroberna, så att mikroberna kan utnyttja kol effektivare och producera mer biomassa. På så sätt lagras kolet bättre i marken.

Laine berättar att odlingsfilosofin bland de jordbrukare som medverkar i Carbon Action-studien skiljer sig åt. En del gårdar satsar mer än andra på en mångsidig artsammansättning. Ännu vågar Laine inte presentera några långtgående slutsatser som gäller biodiversitetsundersökningarnas resultat.

Forskningen är besvärlig eftersom gårdarnas tidigare markanvändning har skilt sig åt. På gårdarna växer också olika växtarter som odlas på varierande sätt. Mark- och klimatförhållandena är inte likadana de heller. ”Det är förargligt svårt att identifiera olika signaler statistiskt”, säger Laine

Någonting kan det i alla fall redan berättas om vad försöksåkrarna har avslöjat.

Mikrobsamhällena i marken reagerar på växtdiversiteten. Ju större diversitet, desto mer ökar tillväxten och effektiviseras kolutnyttjandet. De här resultaten från försöksfälten i Vik är de viktigaste, säger Laine.

Försöksåkrarna på campusets bakgård har lärt forskarna till exempel att det med tanke på sjukdomstrycket hos korn inte just spelar någon roll om kornet odlas tillsammans med en, två, fyra eller åtta andra arter. Kornodlingen följdes i tre år.

“Mycket få jordbrukare skulle vara intresserade av åtta arter som konkurrerar om utrymme, näring och ljus. Resultatet är bra och uppmuntrande.”

Via utsädet kan korn drabbas av kornets bladfläcksjuka, en sjukdom som kan vara irriterande och påfrestande.

Forskarna har också räknat fåglar vid gårdsbesöken. De har lyssnat på fåglarnas sång och antecknat sina iakttagelser.

“Ut på åkern i gryningen med gummistövlar på fötterna. Somliga jordbrukare har bjudit på morgonkaffe efter att fåglarna har kartlagts.”

På forskningsåkrarna i Vik går vi förbi en väderstation som är Meteorologiska institutets. I en ganska liten flyttbar box görs gasmätningar och undersöks växternas fotosyntes.

På grannåkern pågår ett försök som Mari Pihlajaniemi basar för. Arbetsgruppen undersöker med hjälp av växtprover hur organismerna i marken reagerar på torka.

Försöksskiftena är täckta av regnskydd som hindrar regnvattnet från att nå marken. Vattnet rinner längs rännor in i gröna såar, där det mäts hur mycket vatten jorden har gått miste om. Liknande försöksarrangemang finns det annanstans i Europa, eftersom torkförsöken ingår i ett EU-finansierat projekt.

Laine säger sig vara “vetenskapspuritan”. Hon vill forska så fritt som möjligt.

“Jag vill inte värdera vetenskap och forskning utgående från om den är nyttig eller inte. Det som har drivit mig framåt är ren och skär nyfikenhet, den är kärnan i all kunskap och bildning.”

Laine önskar att vi levde i ett samhälle där åtgärderna baseras på forskningsrön. En utmaning som förefaller vara evig är hur kunskapen ska förmedlas vidare för att tillämpas i praktiken.

”Vi riskerar att gå miste om stora upptäckter, om det arbete som bottnar i forskarnas nyfikenhet begränsas.”

Vetenskap uppstår inte i ett vakuum. Professor Anna-Liisa Laine har sporrats av många under sin karriär. Den första inspiratören var biologiläraren i gymnasiet; tack vare lärarens entusiasm bestämde sig Laine för att söka in till biologistudier vid universitetet.

Studierna löpte bra. Nu leder hon en vetenskapsenhet och har fått miljonfinansiering för forskningen.

Laines doktorsavhandling handleddes av den världsberömda ekologen, akademikern och professorn Ilkka Hanski (1953–2016). Hanski är känd bland annat som utvecklare av metapopulationsteorin.

”Jag fick utrymme att växa som forskare, eftersom ämnet för min disputation låg ganska långt från Ilkkas forskning. Hans sätt att bygga upp forskningskollektiv och hans tänkande kring vetenskap var inspirerande.”

Laines intresse för ett till stor del outforskat område, växtsjukdomar i naturen, väcktes under den tiden.

Efter disputationen var Laine post doc-forskare i Kalifornien, USA, där hon tillsammans med professor John Thompson forskade om fjärilar. ”Fjärilarna var aktiva från tio på förmiddagen till tre på eftermiddagen. Efter arbetsdagen åkte vi till vingårdar i närheten för att smaka på viner.”

I Australien undersökte hon sedan, i en arbetsgrupp som leddes av växtsjukdomsforskarna  Peter Thrall och Jeremy Burdon vidforskningsinstitutet CSIRO,  en rostsvampsjukdom som angriper vilt lin.

Laine berättar att hennes viktigaste kolleger ändå är från Frankrike, det land som enligt henne är föregångare inom växtsjukdomar. Kanske det är en av orsakerna till att flera franska forskare ingår i Laines forskningsgrupper.

Forskare vid Helsingfors universitet har i ett kvartssekel följt tusentals torrängar på Åland där det växer svartkämpar och där mjöldagg förekommer på svartkämparna. Laine berättar att förekomsterna under de senaste tio åren har varit antingen mycket stora eller mycket små.

Undersökningarna visar att växtpopulationer som finns nära varandra är friskare än populationer som växer åtskils. Förklaringen ligger i gener som förmedlar sjukdomsresistens: när avstånden är korta har de möjlighet att förflytta sig mellan populationerna.

Klimatförändringens inverkan på växtsjukdomar är överraskande. Vinterperioden, då det skenbart inte händer någonting, kan ha en rentav avgörande betydelse också för skördarna.

På Åland har förekomsten av mjöldagg undersökts i förhållande till snötäcket, eftersom sjukdomen övervintrar i döda blad. Mjöldagg är en stressfaktor för svartkämparna på grund av att svampen suger i sig näringsämnen och sockerarter.

”Ju längre marken är täckt av snö, desto bättre för mjöldaggssvampen. Torka plus mjöldaggssvamp kan vara en förödande kombination.”

Laine anser att svartkämpar är en idealisk försöksväxt, eftersom dess frön har hög grobarhet och klarar sig länge i petriskålar och det är lätt att klona växtens rötter. Svartkämparna är också snabbväxande och blommar det första året.

Från forskningssynpunkt finns det en enda nackdel. Laine är synnerligen allergisk mot svartkämparnas pollen, eftersom hon har exponerats alltför mycket för det. Hon berättar att det bland ekologer är vanligt med yrkessjukdomar: forskarna kan utveckla allergier mot de arter som de studerar. ”Människan är inte menad att tillbringa hundratals timmar i några få arters sällskap.”

I reportageserien Östersjöns räddare dyker vi ner under ytan, besöker Finlands största privata marina skyddsområde, åker traktor med en jordbrukare, reser med ett lastfartyg och pratar med en miljökonstnär och företagare.

Johannes Roviomaa är journalist, manusförfattare och gästforskare vid Arktiska centret. Han valdes år 2024 till Årets frilansjournalist. För tillfället arbetar Roviomaa på en bok om den finländska matproduktionens framtid tillsammans med journalisten Hanna Nikkanen, Mikko Pelttari och fotografen Touko Hujanen.

Miikka Pirinen (f. 1985) är dokumentärfotograf och arbetar för finländska och internationella kunder. Han har sex gånger fått pris i tävlingen Årets pressbilder. Pirinen har dokumenterat arbetare inom den fossila gruvindustrin som en del av Likainen työ (Smutsigt arbete) (Like, 2023), en fackbok om rättvis omställning.