Naturpleje

Økosystemeksperimenter i stor skala

I Danmark og i lande der ligner os, er der gang i et stort eksperiment der går ud på at tilføre økosystemerne kvælstof og svovl fra luften. Eksperimentet er en følge af udslip fra husdyrproduktion, industri og trafik. I modsætning til traditionelle eksperimenter er det uden kontrol og viden om udgangspunktet. Til gengæld omfatter det utallige gentagelser og naturtyper. Et sådant storskalaeksperiment er naturligvis en trussel mod de naturtyper, som ikke kan tåle de ekstra mængder af nedfald som både virker forsurende og eutrofierende. De første resultater samfundet fik øjnene op for, og gjorde en indsats for at finde en løsning på, var forsuringen, som i høj grad skyldtes et meget højt nedfald af svovl. Løsningen gik ud på at nedbringe svovlnedfaldet og nogle steder har man tilført kalk for at hæve pH. Det sidste er bl.a. sket i nordiske søer og i nåleskove. Siden slutningen af firserne har forsuring ikke fyldt meget i debatten. Dermed ikke sagt at der ikke finder forsuring sted, eksperimentet kører bare videre med en mindre dosis. I stedet kom kvælstof på dagsordenen, og ligesom for svovl blev dosis nedsat. Der er således gjort meget for at nedbringe udslippet af kvælstof fra de forskellige sektorer, men trods dette er nedfaldet stadig større end naturen kan tåle. Effekterne af eutrofieringen med kvælstof er tilgroning og dominans af uønskede arter i den terrestriske natur. For at modvirke eutrofieringen er man nødt til enten at begrænse tilførslen eller fjerne det fra naturen. Man er nået langt med at begrænse kvælstofudslippet med politiske tiltag, men ikke langt nok til at naturen har det godt. Derfor bliver kvælstofoverskuddet fjernet ved at intensivere naturplejen, man plejer oftere og man fjerner mere vegetation og nogle steder det øverste jordlag. Plejen sker ved slåning, græsning, afskrælning og afbrænding. Herved er det eksempelvis lykkedes at fastholde tætte bevoksninger af hedelyng på hederne. Plejen har således dæmpet effekten af et for højt nedfald af kvælstof. Med andre ord er der igangsat et nyt økosystemeksperiment i stor skala, som går ud på at fjerne gødningen ved at intensivere plejen, og derved afbøde ”eksperimentet” med at gøde økosystemerne.

Hvis pleje er godt, er mere pleje så endnu bedre?

Det er således på alle måder endnu et interessant og uforudseeligt storskalaeksperiment, der dermed er igangsat helt uden viden om langtidseffekterne af plejemetoderne. Der er tilsyneladende ingen, der har spekuleret særligt dybt over, hvordan en sådan intensivering af plejen virker på lang sigt. De studier der har været, har hovedsagelig vurderet om pleje har den ønskede effekt på vegetationen på kort sigt! Hvilket vil sige mellem to plejetiltag. Men hvad sker der over tid som følge af mange gange pleje med kort interval? Hvordan påvirker det naturen? Eftersom hovedparten af den natur vi har i Danmark, er betinget af det, vi mennesker gør og har gjort, kan denne natur ikke klare sig uden hjælp i form af forskellige former for pleje. Habitatdirektivet siger endda, at den natur, der er resultatet af plejen, skal beskyttes og ikke må gå tilbage. Derfor er det pga. kvælstofpåvirkningen nødvendigt at intensivere plejen og blive ved med det. Det er ikke alene dyrt – det er også umuligt at vide, hvordan plejen virker på længere sigt.

Våde heder med klokkelyng

Våde indlandsheder med dominans af klokkelyng er en af disse menneskebetingede naturtyper, hvor det er klokkelyng, der danner økosystemet og forudsætningerne for den biodiversitet, det indeholder. Se også Boks 1 om økosystemdannere. De våde indlands­heder er en naturtype som kan eksistere i lang tid uden pleje, hvilket måske er årsag til at der ikke er nogen klare retningslinjer for hvordan de skal plejes for at bestå i endnu længere tid. Som med så meget anden lysåben natur fjerner man dog trævækst, hvor det måtte indfinde sig.

Klokkelyng forsvinder

Da det i 2010 stod klart, at klokkelyngen var ved at forsvinde, spurgte Forsvaret, om vi ville undersøge, hvad der kunne gøres for at bevare klokkelyngen på skydeterrænnet Borris Hede. Da vi ikke kendte årsagerne til at klokkelyng forsvandt, og derfor heller ikke vidste hvilken pleje, der eventuelt ville kunne hjælpe, aftalte vi med Forsvaret, at vi undersøgte nogle områder på Borris Hede. Undersøgelserne inkluderede vegetationsanalyser langs transekter fra lynghede, over klokkelynghede og ind i hedemose, samt vegetationskemi, og jordbundskemi langs disse transekter. Målingerne var af økonomiske årsager begrænset til kvælstof og kulstof i endeskud af lyng og klokkelyng, samt i det øverste jordlag - morlaget, og pH i samme jordlag. Undersøgelserne blev suppleret med nogle ganske få analyser fra en klithede domineret af sund og rask klokkelyng, Stenbjerg Hede. Måske kunne vi observere nogle forskelle mellem de to naturtyper, som kunne lede os på sporet af årsagen til, hvad der var galt på de våde indlandsheder.

 

Klokkelyngen fortrængt til et smalt bælte

De to transekter på Borris Hede viste, at bæltet med tæt bevoksning af klokkelyng er smalt, hvor der tidligere har været tætte bevoksninger i et bredt bælte. Klokkelyngområderne er under forandring og præges nu af indvandring af bl.a. hedelyng og blåtop. Der findes stadig små, få kvadratmeter store områder med dominans af klokkelyng. Disse er dog i tilbagegang, hvilket ses ved, at der i områderne forekommer en del død eller døende klokkelyng.

 

Lavt forhold mellem kulstof og kvælstof i morlaget

Målingerne af kulstof og kvælstof i morlaget viser et ugunstigt lavt C/N-forhold i de fugtige områder, hvor klokkelyng tidligere har været meget dominerende. I forhold til C/N-forholdet for sunde heder, som ligger på 30 eller derover, blev der i de fugtige områder på Borris Hede registreret C/N-forhold mellem 21 og 26. Det viser muligvis at den pleje der er blevet foretaget på Borris Hede i form af afbrænding ikke har været tilstrækkelig til at fjerne det akkumulerede kvælstof og vedligeholde områdets evne til at opbygge kulstof. Dette skyldes efter al sandsynlighed, at afbrændingen er foregået på et tidspunkt, hvor de fugtige områder ikke er blevet nævneværdigt påvirket af afbrændingen. Men det er heller ikke givet at afbrænding er en egnet form for pleje af den våde hede.

Sur jordbund

Den mest overraskende observation var dog, at jordbundens pH var så lav, som det var tilfældet. Heder er i forvejen kendt for at findes på sur jordbund med et pH mellem 4 og 5,5 (Hansen 1976). Både på Borris Hede og på Stenbjerg Hede var pH imidlertid mellem 3 og 3,5, så koncentrationen af brintioner i jordoverfladen kan være mere end ti-doblet siden 1960’erne, hvor Kjeld Hansen foretog sine målinger. Resultater fra den terrestriske naturovervågning bekræfter denne tendens.

Årsager til forsuring

Der er flere mulige årsager til, at jorden bliver surere. Forsuring af jordbunden er en ubønhørlig naturlig proces, som vi kan påvirke i både positiv og negativ retning. Hovedårsagen til såvel den naturlige som den menneskabte forsuring er atmosfærisk deposition i form af svovl- og kvælstofforbindelser, vækstprocesser i vegetationen, respiration fra rødder (rødder frigør organiske syrer som opløser mineraler), nedbrydning af førne. Forsuringsprocesserne kan forsinkes af ionbytning, mineralforvitring og/eller kalkning. Ud over disse direkte kemiske årsager til forsuring er der ændringen i anvendelsen af områderne, fx intensiv pleje som afbrænding og slåning, som også kan virke forsurende. Hederne er i første omgang et resultat af en forsuringsproces opstået ved rovdrift på skov. Dette gælder for stort set alle vore lysåbne naturtyper, blot sådan at det næringsfattige udgangspunkt bidrog til at fremme vegetationstypen hede, der accelererede forsuringen. Den oprindelige jordbund, som formentlig har været en brunjord, blev erstattet af en udvasket hedepodsoljord. I begyndelsen har der været tilstrækkelig med mineraler og frie kationer til at modvirke udvaskningsprocesserne i jorden, men stille og roligt er disse blevet udvasket, hvilket har resulteret i meget udvaskede jorde med et meget lille forvitringspotentiale.

 

Situationen er således:

  1. At hedeøkosystemet er påvirket af forsurende nedfald, som gør, at jordbundens basekationer udvaskes. Forsuringen betyder også, at der frigøres giftigt høje koncentrationer af eksempelvis aluminium i jordvæsken.
  2. At der er tegn på, at økosystemet har modtaget, og fortsat modtager, for meget kvælstof. Læs om tålegrænser. Kvælstofoverskuddet stimulerer væksten og skaber derved en næringsstofubalance, fordi den øgede vækst også bevirker et øget forbrug af eksempelvis kationer som magnesium og kalium, og mikronæringsstoffer fx selen, kobber og bor.

Aluminium-ioner i jordvæsken

Frie aluminium ioner har giftvirkning over for planter og jordbundsorganismer. Det er kendt fra skovdøden i Mellemeuropa for ca. 30 år siden, at forsuring medførte, at store områder ændrede karakter pga. at den dominerende vegetationsform, træerne, døde. Det er måske noget lignende, vi ser på de våde indlandsheder fordi jorden ikke længere kan modvirke forsuringspresset. Herved kan der ske et fald i jordens surhed, som medfører, at jorden bliver giftig for nogle organismer, heriblandt tilsyneladende klokkelyng.

Ammonium i jordvæsken

Undersøgelser fra hollandske heder, hvor der er foretaget tørveskrælning viste, at jordbunden indeholdt en høj koncentration af ammonium i jordvæsken. Tørveskrælningen har tilsyneladende den effekt, at den fjerner den mikrobiologiske fabrik, der ligger i morlaget, som omdanner ammonium i regnvandet til nitrat (nitrifikationen). Tørveskrælningen omfatter både den fysiske fjernelse af disse mikroorganismer og resulterer i en stor grad af udtørring, som dermed forstærker processen.

Transformationen til nitrat er en syredannende proces, som øger mængden af protoner. Koncentrationen af ammonium i jordvæsken var så høj, at den var toksisk overfor visse planter. Endvidere har det også vist sig, at nitratdannelsen i den øverste del af jordbunden hæmmes ved et lavt pH, således at resultatet ligeledes er en ophobning af ammonium i jorden. Både radikale plejeindgreb og den øgede forsuring er altså med til at øge koncentrationen af ammonium i jorden og dermed udøve en form for giftvirkning på nogle planter.

 

Sund lyng på sur bund

Observation af lave pH-værdier i jordbunden på Stenbjerg klithede samtidig med at klokkelyngen var sund, viste at forsuringshypotesen ikke kan være hele forklaringen på klokkelyngs tilbagegang inde i landet. I vores søgen efter en mulig forklaring valgte vi at kigge på tilgængeligheden af en række næringsstoffer, som let bliver en mangelvare i næringsfattige økosystemer. Det gælder basekationer som magnesium og kalium og forskellige mikronæringsstoffer (fx Se, Cu, B). Fælles for disse er, at de kan blive begrænsende ved forsuring og ved den ubalancerede vækststimulering, som tilførsel af kvælstof udgør. Fælles for dem er også, at de kan tilføres fra havet i form af saltsprøjt, der blæses ind over land. Mængden af dette aftager naturligt nok med afstanden til kysten. Som en tilnærmelse valgte vi at kigge på klokkelyngens tilstand på hederne som en funktion af nedfaldet af basekationer modelberegnet ud fra afstanden til kysten Denne analyse viste en sammenhæng, som sandsynliggør en forklaring, der går ud på, at nedfaldet af basekationer og andre mikronæringsstoffer, som tilføres fra saltsprøjt fra havet, kompenserer klokkelyngen for den mangel, som skyldes forsuring og kvælstoftilførslens ubalancerede stimulering af væksten. Denne virkning er dog ikke kraftig nok til at kompensere indlandsheder længst fra kysten, og således kan denne hypotese forklare, hvorfor klokkelyng er ved at forsvinde fra de våde heder inde i landet, men ikke fra kysthederne. Undersøgelser fra Lüneburger Heide i Nordvesttyskland som har et pH i overjorden på 3,3 – 3,5 af Härdtle et al (2006), beregnede at den mængde calcium, kalium og magnesium der fjernes ved slåning kompenseres af atmosfærisk nedfald inden for cirka 6 år (Ca), 3 år (Mg) og 9 år (K), hvilket tyder på en relativt høj indvirkning fra saltsprøjt. Fosfortabet var derimod lang tid om at blive kompenseret.

 

Naturpleje modvirker ikke forsuring

Observationer og undersøgelser fra andre danske indlandsheder bekræfter, at udviklingen for klokkelyng har været negativ i en periode i det mindste siden omkring 1995. NOVANA overvågningen viser, at dækningen med klokkelyng er faldet signifikant i perioden 2004-2008 fra 28 % til 19 %. Blåtop dækker ca. 40 % og er dermed den mest dominerende art på klokkelyngheder. Samtidig står det klart, at der ikke findes sikker erfaring om pleje af våd hede med klokkelyng som ikke samtidig virker forsurende.

 

 

Konklusionen af undersøgelserne er:

Forsuring af den øverste del af jordbunden er den mest sandsynlige årsag til at klokkelyngen er død eller døende på de våde heder. Samtidig er det lave pH på både tørre og våde typer af heder sammen med eutrofiering med kvælstof en af de vigtigste årsager til tilbagegangen for biodiversiteten på disse typer.

Kvælstofnedfaldet overstiger naturtypens tålegrænse, hvilket medfører en stimulering af væksten, der fjerner vigtige næringssstoffer fra jordbunden. Endvidere kan de aktuelle plejeformer hvor der i det hele taget udføres pleje af våde heder ikke fjerne overskydende kvælstof, hvilket har til resultat, at kvælstof akkumuleres i de fugtige områder og fører til, at vegetationen langsomt vil forandre sig. En forandring, som stadig forløber, og som sit sandsynlige endepunkt vil have en vegetation domineret af græsser, sandsynligvis med blåtop som den dominerende art. Forsuringen skaber tilsyneladende en negativ feedback på kvælstofkredsløbet som kan resultere i en ophobning af ammonium, som kan påvirke planternes sundhed.

De normalt anvendte plejeformer er uegnede til at modvirke forsuringen af jordbunden ikke bare på de våde heder men også på de tørre heder. Tværtimod kan plejen endog være med til at øge forsuringen, ved at plejen sammen med fjernelsen af kvælstof også fjerner økosystemets kationer, som ellers er med til at modvirke forsuringen.

Derfor er der, hvis disse indledende undersøgelser viser sig at holde stik, tale om et dilemma for den naturpleje, som aktuelt finder sted på danske heder.