Dette nettverket består blant annet av såkalte mykorrhizasopp som hjelper trærne med å få tak i næringsstoffer og vann. I bytte får de karbohydrater som trærne produserer i sin fotosyntese. Vi sier at de lever i symbiose, eller samspill, med trærne. Flere av disse er kjente matsopper, som kantarell og steinsopp. Over bakken ser du soppen slik du kjenner den med hatten på stilk, men under bakken har den et nettverk av tråder.

Soppen er trærnes internett. Når mykorrhizasoppens tråder kopler seg på trærnes røtter utvides rekkevidden for næringsfangst til det mangedobbelte. Noen mykorrhizasopper har flere roller: I tillegg til å ta opp og transportere næring, bryter de også ned døde plantedeler slik at stoffene i plantematerialet brukes på nytt. Andre sopper du finner under bakken er rene nedbrytersopp, eller renovasjonsarbeidere, om du vil.

Nettverket der nede består ikke av sopp alene. I det livsviktige arbeidet med å resirkulere alt avfallet som kommer fra planter og dyr, bidrar også bakterier, edderkoppdyr og meitemark, for å nevne noen. Det er et helt nettsamfunn under bakken, et skikkelig «Wood Wide Web».

Hver skog, sin profil

Noe som er enda mer spennende er at hver skog har sitt helt unike nettsamfunn under bakken. Det dominerende treslaget, sammen med klimaet og næringsforholda på stedet, er med og bestemmer nettverkets egenskaper. Omtrent som at personligheten, miljøet du ferdes i og interessene dine bestemmer mye om hvilke sider du besøker på internett, hvilke grupper du tilhører på Facebook, eller hvem du følger på Instagram. Dette bestemmer hvilke andre sider du surfer deg videre til, via fristende linker som popper opp. Grana, for eksempel, har sine relativt faste mykorrhizasopp som den samarbeider med for bedre næringsopptak for å vokse, mens nedbrytersopp og bakterier har spesialisert seg på å fortære avfallet (nåler og ved) fra gran. I nettverket finnes også dyr og insekter som er tilpasset å spise sopp og bakterier (f.eks. midd, spretthaler og nematoder).

Resirkulering og karbonlagre

Siden effektiviteten i det underjordiske nettverket er med og bestemmer hvor fort resirkuleringen av avfall foregår i en skog, har det også betydning for hvor stort karbonlageret i jorda er i ulike skoger. Jo tregere nedbrytning, jo mer døde plante- og sopprester hoper det seg opp i jorda, og det er her vi finner karbonet. Bark, nåler og røtter, og ikke minst sopptrådene, inneholder kompliserte kjemiske forbindelser som kan bli i jorda lenge etter at selve planta eller soppen er brutt ned. Disse kjemiske stoffene, som i stor grad fungerer som forsvar eller byggemateriale, er produsert med karbon som hovedingrediens.

Barskoger i nordlige strøk binder store mengder karbon, og er derfor en viktig faktor i klimaregnskapet. Siden resirkuleringen av dødt materiale går sakte i vårt kalde klima, er opp mot 80 prosent av karbonet i våre skoger lagret i jorda, og store deler av dette kommer fra røtter og mykorrhizasopp. Derfor har det underjordiske nettverket i skogen stor betydning. Mer om dette senere.

Barskog eller lauvskog i framtida?

Det meste av skogen i Norge tilhører den boreale barskogen, som strekker seg som et belte rundt den nordlige halvkule. Sonen går fra Norge, via Sverige og Finland, gjennom Russland over til Alaska og Canada. I den dominerer gjerne grana på fuktige og næringsrike steder. Men er vi så langt sør som i Vestfold, møter vi på Europas nordligste flik av de såkalte tempererte lauvskogene, der bøk er granas alter ego. Slik grana dominerer i de boreale barskoger her nord, dominerer bøk i Mellom-Europas tempererte lauvskoger.

Selv om den ene har nåler, og den andre blader, og de tilhører to ulike klimasoner, har de to treslaga mye til felles. Begge liker seg godt i skyggen som unge, og når de som voksne danner en skog, skaper de et mørke som nesten bare deres eget avkom klarer seg i. Som grana, er bøka glad i næringsrik jord og den liker det ikke altfor tørt. Forskerne forventer at klimaendringene vil legge til rette for at bøka vandrer nordover. Der vil den kanskje ta over granas plass, om sistnevnte får problemer med de høye temperaturene. Bøka blir for sterk konkurrent når det blir varmere, om vi lar den få slippe til.

Faktisk ville nok bøkeskogen hatt en større utbredelse i Norge allerede, om ikke vi mennesker hadde motarbeidet dens frammarsj. Gran og bøk etablerte seg omtrent samtidig i Vestfold, for ca 1500 år siden, men mange steder har den naturlige bøkeskogen måttet vike for granplantinger, siden sistnevnte er mer attraktiv for skogindustrien. I tillegg har bøk på god og næringsrik jord gjerne blitt erstattet med kornåkre.

Treslagets betydning for det underjordiske nettverket

Uansett, tilbake til skogens nettsamfunn og det verdifulle karbonlageret i jorda. Hva har skogbrukets bytte av treslag fra bøk til gran, fra lauvtre til bartre, hatt å si for skogenes evne til å opprettholde et godt og effektivt nettverk under bakken? Fungerer resirkuleringsmaskineriet for næring når det dominerende treslaget byttes ut? Kan dette lære oss noe om hvordan et eventuelt skifte forårsaket av klimaendringer vil påvirke skogens karbonlagre i framtida?

I en serie studier har vi gravd i jorda i Vestfolds skoger. Vi begynte med å hente inn jordprøver fra tre typer skog: en ren bøkeskog, en ren granskog og en blandingsskog. De fleste aktørene i det underjordiske nettverket er fryktelig små og vanskelige å se, så for å avsløre hvem som er på ferde i de ulike skogene har vi analysert «fingeravtrykkene» deres ved hjelp av DNA-analyser. Vi fant ut at i det øverste laget i skogbunnen, i strølaget, dominerer nedbrytersopp. Litt dypere, i humuslaget og mineraljorda, der alt det døde plantematerialet begynner å ligne mer og mer på jord, finner vi en rekke mykorrhizasopper. Som forventet hadde de ulike skogtypene klart forskjellige soppsamfunn, og særlig var det flere typer mykorrhizasopp tilstede i granskogen.

Strøposeforskning

Hvilken betydning har forskjeller i det underjordiske nettverket for resirkuleringen? For å finne svar på dette, samlet vi strø (visne bøkeblader og brune grannåler) og la dette i såkalte strøposer. Begge typer strø lå så ute i både bøke- og granskog i ett år. Litt som forventet fant vi at strøet ble raskere nedbrutt i skogtypen det kom fra. Resirkuleringen av næring er altså best på «hjemmebane». Vi så også at nedbrytningen generelt gikk raskere i bøkeskogen, men uansett skog ble granstrø raskere nedbrutt enn bøkestrø. Også her brukte vi DNA-analyser for å finne ut hvem nedbryterne var, og så at soppartene var helt unike både avhengig av type strø, men også av hvilken skog strøet var lagt ut i.

Er karbonlageret i jorda høyere i granskog enn i bøkeskog?

Hva har de ulike soppsamfunnene å si for karbonlagrene i bakken? Siden de boreale barskogene har større andel av karbonet i jorda sammenlignet med de sørligere tempererte lauvskogene, har forskere antatt at granskog gir høyere karbonlagring enn bøkeskog. Det er også blitt målt mer karbon i bakken under gran enn bøk i Mellom-Europa, men resultatene er ikke helt entydige.

Vi har spurt oss: vil et bytte av treslag her i nord, enten det skjer naturlig eller er forårsaket av mennesker, føre til endrede karbonlagre i jorda? I Brånakollane naturreservat i Vestfold finnes det en stor bøkeskog som har fått stå urørt. Som nabo har den en planta granskog, som var en del av bøkeskogen før den ble hogd på 60-tallet. Et lite stykke unna disse finner vi en granskog som sannsynligvis har hatt grandominans i flere skoggenerasjoner. I disse tre skogområdene gravde vi oss så langt ned som mulig, og hentet ut jordprøver hver femte centimeter fra topp til bunn. Vi målte deretter innhold av karbon, samt mengde sopp og tanniner. Tanniner er komplekse planteforsvarstoffer som finnes både i blader, bark og røtter (du finner dem også i rødvin og te!). Vi beregnet den totale mengden jordkarbon i hver av skogene, men fant overraskende nok ingen forskjell. Forklaringen på dette kan være at vi har målt mye dypere og mer i detalj enn i de fleste tidligere undersøkelser. Det kan også være slik at under de klimaforholdene en har i sørøst-Norge, er effektiviteten i nettsamfunnene under bøk og gran like gode, de er bare ulikt satt sammen.

Vi fant nemlig tydelig variasjon i hvor dypt man finner jordkarbonet i skogtypene. Gran har grunnere røtter enn bøk og dette kan forklare hvorfor vi fant større mengder karbon, inkludert soppbiomasse og tanniner fra trærne, lenger ned i jorda i bøkeskogen. Det vil derfor si at gran eller bøk som dominerende treslag har mye å si for hvor i jorda karbonet ligger.

Et skifte fra gran til bøkeskog i fremtiden kan altså påvirke karbonlagrene i jorda fordi det underjordiske nettverket endres. Heldigvis viser våre studier at det kanskje blir en omdistribuering av karbonet, istedenfor et tap – takket være skogens www!

.

Referanser:

Asplund J, Kauserud H, Ohlson M, Nybakken L. 2019. Spruce and beech as local determinants of forest fungal community structure in litter, humus and mineral soil. FEMS Microbiology ecology 95: doi: 10.1093/femsec/fiy232

Asplund J, Kauserud H, Bokhorst S, Lie MH, Ohlson M, Nybakken L. 2018. Local fungal community affects decomposition rates of beech and spruce litter transplants. Fungal Ecology 32:1-18 doi.org/10.1016/j.funeco.2017.11.003

Ransedokken Y, Asplund J, Ohlson M, Nybakken L. 2019. Vertical distribution of soil carbon in boreal forest under European beech and Norway spruce. European Journal of Forest Research doi.org/10.1007/s10342-019-01176-4