Maan päällä eliölajit erikoistuvat, mutta mikrobit menestyvät jokapaikanhöylinä

Yhtä tärkeintä mikrobilajia tai edes ryhmää ei voi nostaa ylitse muiden maaperän toiminnan kannalta, sillä mikrobit toimivat kuten eri ammattikuntien kiltayhteisö, jossa painottuu yleisosaaminen eikä niinkään erikoistuminen.

Maaperän biologiaa ja hajotustoimintaa tarvitaan, jotta maaperä toimii ja tarjoaa elinmahdollisuudet kaikille kasveille laittamalla ravinteet kiertämään. Ja kun maaperä on kunnossa, sitä ei tarvitse lannoittaa.

Urbaanin ekosysteemitutkimuksen professori Heikki Setälä sanoo, että ihminen aiheuttaa kuitenkin jatkuvaa häiriötä viherympäristöissä ja maaperässä: mitä enemmän eloperäistä ainesta häviää, sitä enemmän lisäravinteita tarvitaan. Näin syntyy helposti ikävä noidankehä.

Setälä on johtanut viisitoista vuotta Helsingin yliopiston urbaanin ekosysteemitutkimuksen tutkijaryhmää Lahden tiedekeskuksessa. Hän on erityisesti perehtynyt maaperäasioihin varsinkin kaupunkien viheralueilla.

Juuri parhaillaan on meneillään Suomen Akatemian rahoittama tutkimusprojekti kasvillisuuden vaikutuksista maaperään ja maaperän vaikutuksista kasvillisuuteen.

– Yli 70 prosenttia suomalaisista on kaupunkiasukkaita. Kaupungistuminen lisääntyy ja viheralueiden merkitys korostuu. On erityisen mielenkiintoista tutkia, miten ihmisen aiheuttamat häiriöt vaikuttavat viherympäristöissä.

Urbaanin ekosysteemitutkimuksen professori Heikki Setälä kertoo, että kasvien kasvukunto ei parane suoraan sen mukaan, mitä enemmän mikrobilajeja maassa on, vaan olennaista on erilaisten mikrobiryhmien toiminta. Kuva: Eeva Vänskä

Läpäisemätön pinta ei hengitä

Häiriö on kaikkea luonnontilaisen ympäristön biologiaan vaikuttavaa ihmisen toimintaa.

– Pahin häiriö maaperän kannalta on pinnoittaminen, eli maan peittäminen asvaltilla parkkipaikoiksi tai elävän maakerroksen poistaminen rakennusten tieltä.

Pinnoittamisen seurauksena maaperä ei enää hengitä vapaasti, eli ei tapahdu kaasujen vaihtoa.

– Asvaltin alla leviää Saharan hiekkaerämaa, jossa ei tapahdu mitään. Ainoa poikkeama on satunnainen puun juuri, joka voi ulottua pinnoituksen alle. Silloin voi syntyä pieni ravintoketju, jossa syntyy vähän juurieritettä ja mikrobitoimintaa, kun taas vapaasti hengittävässä maassa kukoistavat runsaat ravintoverkot.

Setälä kertoo, että maailmalla on jo käytössä vettä läpäiseviä asvaltteja.

– Meillä ne eivät kuitenkaan ole vielä hyvä ratkaisu, sillä nastarenkaat kuluttavat tien pinnasta hienoa murua, joka vähitellen tukkii asvaltin huokoset. Lämpimillä ilmastovyöhykkeillä vettä läpäisevä asvaltti toimii kuitenkin hyvin.

Toisaalta hajottajaeliöstölle ei riitä yksin vesi, vaan tärkeintä on, että läsnä on kasveja. Siksi ainoastaan kasvien peittämä puistoalue voi olla monipuolisen mikrobiston koti.

Älä haravoi, vaan silppua

Toinen keskeinen viheralueiden maaperää häiritsevä tekijä on muokkaaminen.

– Erityisesti haravointi pitäisi jättää vähemmälle, sillä lehtikarike on tärkeä maan kosteuden ylläpitäjä ja ravinteiden lähde. Jos lehtiä ei halua jättää maahan sellaisenaan, ne voi toki silputa.

Heikki Setälä ymmärtää kyllä myös esteettistä painetta, joka tulee kaupunkien asukkailta viheralan ammattilaisille.

– Olisi silti hienoa, jos löytyisi tasapaino sen suhteen, paljonko eloperäistä ainesta poistetaan viheralueilta suhteessa siihen, paljonko sitä jätetään hajottajien ja sitä kautta kasvien käyttöön.

Lisäksi suuri ihmisen aiheuttama häiriö maaperän eliöstölle on sukkession puute, eli luonnollisen kasvuympäristön yksinkertaistaminen. Sen sijaan että erilaiset lajit valtaisivat vuorotellen pinta-alaa, ihminen muokkaa viheralueista haluamansa mukaisia, mikä tarkoittaa usein nurmikkoja ja yksipuolisesti puulajeja.

”Puistoissa kannattaa käyttää nykyistä enemmän havupuita, jotka voivat herättää mikrobit nurmikkoruususen unesta.”

Rakennetussa ympäristössä myös erilaiset typpiyhdisteet ja raskasmetallit lisääntyvät. Kaikki aiheuttaa painetta vihreälle ympäristölle ja sen alaiselle hajottajaeliöstölle.

Erilaiset eliöt

Kunttamatoja elää lähinnä havupuiden alla. Maaperän pieneläimistä ei varsinaisesti tarvitse pitää huolta, muuten kuin välttämällä ”tolkutonta” haravointia. Kuva: Eeva Vänskä.

Heikki Setälä ei halua nostaa yhtä mikrobilajia tai edes ryhmää ylitse muiden, jos ajatellaan kasvien kasvukuntoa.

– Mikrobit toimivat kiltoina, eräänlaisina ammattikuntina, joilla on toiminnallisia ominaisuuksia. Vaikka yksittäisiä lajeja menetettäisiin, niin kuin koko ajan tapahtuu, kokonaisuuden kannalta mikrobitoiminta maassa on turvattu juuri kiltojen ansiosta.

Professori muistuttaa, että biologisella monimuotoisuudella on kuitenkin aina itseisarvonsa, ja siitä näkökulmasta jok’ikinen eliölaji on tärkeä.

Mikrobisto voidaan jakaa päätyyppeihin, joita ovat sienet, bakteerit ja arkkieliöt, joista jälkimmäiset muistuttavat toiminnoiltaan bakteereja.

Sieniä taas on kolmea päätyyppiä, ensinnäkin hajottajia, jotka hajottavat neulaset ja lehdet pieniksi yhdisteiksi, kuten typeksi ja fosforiksi. Toinen sienten suuri ryhmä ovat mykorritsat, jotka toimittavat kasveille ravinteita, suojaa ja vettä.

Kolmannen sieniryhmän muodostavat patogeeniset sienet. Osa hajottajasienistä ja -bakteereista toimii niin, että ne suojaavat kasveja patogeenisilta sieniltä.

Maaperässä elää myös runsas joukko erilaisia pieneläimiä, kuten sukkulamatoja ja änkyrimatoja. Setälän mukaan änkyrimadoista yleisin, niin sanottu kunttamato, on Suomen tärkein eläin monipuolisuutensa takia: se on kuin Sveitsin armeijan linkkuveitsi, jolla on kaikkia mahdollisia teriä erilaisiin toimintoihin.

Puistomaassa paljon mikrobeja

Erikoista on se, että Suomessa metsämaan ja kaupunkipuistojen maaperässä ei ole suuriakaan eroavaisuuksia mikrobiston suhteen, muuten kuin suhteellisissa osuuksissa, vaikka ihminen on toiminnallaan yksinkertaistanut puistoympäristön.

– Molemmissa kasvutyypeissä on oikeastaan samat mikrobit, mutta eri suhteessa. Kasvit eivät voisikaan elää ilman hajottajia. Evoluution hitaassa kehityksessä mikrobit ja kasvit ovat kehittäneet symbioottisen vuorovaikutuksen.

Yksi ja ehkä parhaiten tunnettu esimerkki symbioosista on mykorritsa-sienten ja puiden välinen yhteistyö. Puu luovuttaa sienelle jopa 25 prosenttia yhteytystuotteistaan, mutta se kannattaa, sillä sieni antaa vastapalveluksena puulle suojaa ja ravinteita.

– Mykorritsa lisää kuusen ja männyn juuriston pinta-alaa jopa satakertaiseksi. Puu ei yksinkertaisesti saisi tarpeeksi ravinteita ilman sienen apua.

Jos puhutaan puhtaasta nurmikkoalueesta, toiminta voi olla maaperässä vähäistä, sillä mikrobit nukkuvat kuin ruususen unta ilman puilta ja erilaisilta kasveilta tulevaa kariketta. Satoja vuosia vanhassa puistossa ei myöskään, iästä huolimatta, ole yhtä vilkasta mikrobitoimintaa kuin viereisellä metsäalueella.

Setälä suosittelee käyttämään puistoissa nykyistä enemmän havupuita, joiden neulaset hajoavat hitaasti ja jotka voivat herättää mikrobit nurmikkoruususen unesta. Havupuilla on kyky parantaa maaperän rakennetta ja pidättää vettä.

– Kun ilmansaasteita on saatu vähennettyä, myös kuusta voisi hyvin käyttää nykyistä enemmän puistopuuna. Se toisi ikivihreänä eloa myös talvimaisemaan, ja sillä on pitkälle ulottuva hyvä neulasvaikutus orgaanisen aineksen määrään maassa.

Esimerkiksi mykorritsasieniä esiintyy yhtä lailla myös puistoissa.

– Tutkimuksemme mukaan puistoissa ja metsäalueilla on sama määrä sienisymbiootteja, eli lähtökohdat puiden kasvulle puistoissa ovat siinä mielessä hyvät.

Heikki Setälä korostaa, että valtaosa mikrobeista on pelkästään hyödyllisiä.

– Mikrobit ovat miljoonien vuosien aikana oppineet elämään kasvien kanssa, ja ovat kasveille hyödyllisiä. Ihmisen ei tarvitse arkailla mikrobeja, päinvastoin, sillä kosketus maaperään ja mikrobeihin lisää ihmisen immuunipuolustuskykyä eli terveyttä.

Teksti ja kuvat: Eeva Vänskä. Kirjoittaja on freelancetoimittaja.
Juttu on julkaistu Viherympäristö-lehdessä 4/2021.