Σύνδεση της βιοποικιλότητας και του πλούτου των ειδών στα λιβάδια με το δυναμικό της βιοενέργειας των φυτών
Τα πλούσια σε είδη λιβάδια στην Ευρώπη είναι εστίες βιοποικιλότητας, παρέχοντας πολλαπλές λειτουργίες και υπηρεσίες οικοσυστήματος. Βιώνουμε μια παγκόσμια απώλεια ειδών και ένας από τους κύριους παράγοντες είναι η απώλεια οικοτόπων που σχετίζεται με την αλλαγή χρήσης γης. Τα λιβάδια που είναι πλούσια σε είδη κινδυνεύουν ιδιαίτερα, τόσο λόγω της μετατροπής τους σε καλλιέργειες όσο και λόγω της εγκατάλειψης της γης.
Οι ιδιοκτήτες γης και οι αγρότες στερούνται ολοένα και περισσότερο κίνητρα για να συνεχίσουν την εκτεταμένη διαχείριση (βόσκηση ή κούρεμα) τέτοιων οικοτόπων, ιδιαίτερα όταν η πραγματική αξία τέτοιων λιβαδιών πλούσιων σε είδη δεν είναι κοινή (ενδιαίτημα για πολλά είδη ζώων, συμπεριλαμβανομένων των επικονιαστών, αποθήκευση άνθρακα, έλεγχος της διάβρωσης, πηγή βιοποικιλότητας και τα λοιπά.). Η οικονομική χρήση του σανού από τα λιβάδια εξαρτάται από την καλή ποιότητα των αποδόσεων σανού. Έτσι, η βελτίωση της απόδοσης του σανού με παράλληλη διατήρηση του πλούτου των ειδών των φυτών μπορεί να παρέχει καλύτερα κίνητρα στους αγρότες να συνεχίσουν να διαχειρίζονται ή ακόμη και να αποκαθιστούν οικολογικές τοποθεσίες σε λιβάδια πλούσια σε είδη.
Πρόσφατη έρευνα για τη βιοποικιλότητα έχει δείξει ότι τα λιβάδια με περισσότερα είδη καθώς και ένα ευρύτερο φάσμα λειτουργικών χαρακτηριστικών λειτουργούν καλύτερα από εκείνα που έχουν μικρότερη ποικιλία. Ειδικότερα, η σπορά διαφορετικών μειγμάτων σπόρων οδηγεί σε πιο παραγωγικό σανό χωρίς να χάνεται ο πλούτος των ειδών των λιβαδιών. Η ερευνητική ομάδα της καθηγήτριας Vicky Temperton στη Σχολή Αειφορίας του Πανεπιστημίου Leuphana Lüneburg, Γερμανία, συνδυάζει την έρευνα για τη βιοποικιλότητα και τη συναρμολόγηση με σκοπό την ενημέρωση για την οικολογική αποκατάσταση και τη διατήρηση των λιβαδιών. Ο στόχος είναι να ενισχυθεί η απόδοση του σανού με τη σπορά μειγμάτων λιβαδιών υψηλής ή χαμηλής ποικιλότητας καθώς και να χειριστεί τη σειρά άφιξης των διαφορετικών λειτουργικών ομάδων των φυτών, προκειμένου να δημιουργηθούν τα λεγόμενα αποτελέσματα προτεραιότητας. Επιπτώσεις προτεραιότητας συμβαίνουν όταν τα είδη που φτάνουν πρώτα σε μια τοποθεσία μετά από διαταραχή (εκκαθάριση) επηρεάζουν σημαντικά την περαιτέρω τροχιά/ανάπτυξη της φυτικής κοινότητας για μεγάλες χρονικές περιόδους, επηρεάζοντας έτσι τις λειτουργίες και τις υπηρεσίες του οικοσυστήματος.
Ένα πείραμα πεδίου στο Forschungszentrum Jülich από το 2012-2015 συνδύασε ρητά τη γνώση από τη βιοποικιλότητα και την έρευνα συναρμολόγησης για να δοκιμάσει την πιθανή χρήση του στην οικολογική αποκατάσταση λιβαδιών πλούσιων σε είδη. Η σπορά χόρτων, οσπρίων (ειδών που δεσμεύουν το άζωτο, όπως το τριφύλλι) ή χόρτων (μη χόρτα) αρκετές εβδομάδες πριν οι άλλες δύο λειτουργικές ομάδες φυτών δημιουργήσουν αποτελέσματα προτεραιότητας στην παραγωγικότητα της κοινότητας λόγω της διαφορετικής σειράς άφιξης. Συγκεκριμένα, η σπορά των οσπρίων πριν από τα υπόλοιπα δημιούργησε την υψηλότερη απόδοση σανού, αλλά αυτή η επίδραση ήταν διακοπτόμενη και όχι μακροχρόνια (Weidlich et al. 2017 Frontiers in Plant Science).
Κάτω από το έδαφος, ωστόσο, η σπορά οσπρίων αρχικά μείωσε την παραγωγικότητα των ριζών δημιουργώντας αποτελέσματα προτεραιότητας που γίνονται ισχυρότερα με την πάροδο του χρόνου (Weidlich et al. 2017 Journal of Ecology). Αυτό υποδηλώνει ότι τα αποτελέσματα της σειράς άφιξης δεν είναι σύγχρονα πάνω και κάτω από το έδαφος και αυτό το δυνητικά χρήσιμο φαινόμενο χρειάζεται τώρα περαιτέρω έρευνα. Σε αυτό το πείραμα δεν βρέθηκαν επιπτώσεις στη βιοποικιλότητα της σποράς μειγμάτων υψηλών έναντι χαμηλών ειδών, αλλά αυτό μπορεί να οφείλεται στην ιδιαίτερη επιλογή των ειδών.
Μια δυνητικά ενδιαφέρουσα εναλλακτική χρήση σανού από λιβάδια πλούσια σε είδη είναι η φυτική βιομάζα ως πηγή βιοενέργειας αερίου μεθανίου. Το δυναμικό μεθανίου του σανού στο πείραμα προτεραιότητας δοκιμάστηκε ως απόκριση σε διαφορετική σειρά θεραπειών άφιξης σε συνεργασία με τους Dr. Denny Popp και Heike Sträube από το Umweltforschungszentrum Leipzig (UFZ). Η σειρά άφιξης άλλαξε τη σύνθεση των ειδών του σανού και αυτό διεγείρει την απόδοση μεθανίου ιδιαίτερα όταν τα χόρτα σπάρθηκαν πρώτα (Popp et al. GCB Bioenergy 2017).
Συνολικά, αυτή η έρευνα υπογραμμίζει ότι ο χειρισμός της σειράς άφιξης διαφορετικών λειτουργικών ομάδων φυτών μπορεί να επηρεάσει σημαντικά τη σύνθεση των ειδών και ως εκ τούτου την απόδοση μεθανίου, καθώς και να οδηγήσει σε μεγαλύτερη ή μικρότερη αποθήκευση άνθρακα κάτω από το έδαφος. Επομένως, μια αποκατάσταση που στοχεύει στην αύξηση της απόδοσης του σανού διατηρώντας παράλληλα τον πλούτο των ειδών μπορεί να χρησιμοποιήσει διαφορετική σειρά άφιξης (σπορά ψυχανθών πρώτα) από μια αποκατάσταση που στοχεύει στην αύξηση του δυναμικού μεθανίου ή στην υπόγεια αποθήκευση (σπορά πρώτα χόρτα).
Μελλοντικά πειράματα θα ελέγξουν πόσο ενδεχόμενα είναι τέτοια αποτελέσματα σε συγκεκριμένες καιρικές συνθήκες κατά την πρώιμη εγκατάσταση δενδρυλλίων. Αυτή η έρευνα υπογραμμίζει τη δυνατότητα να κατευθύνουν κοινότητες λιβαδιών που έχουν δημιουργηθεί πρόσφατα (όπως κατά τη διάρκεια της αποκατάστασης) προς το επιθυμητό αποτέλεσμα λειτουργίας του οικοσυστήματος, είτε πρόκειται για βελτιωμένη απόδοση σανού, δυναμικό μεθανίου, βιοποικιλότητα ή αποθήκευση άνθρακα.
Αυτά τα ευρήματα περιγράφονται στο άρθρο με τίτλο Η απόδοση μεθανίου της βιομάζας από εκτεταμένα λιβάδια επηρεάζεται από αλλαγές σύνθεσης που προκαλούνται από τη σειρά άφιξης, που δημοσιεύεται στο περιοδικό GCB Bioenergy. Αυτή η εργασία συντονίσθηκε από τη Vicky Temperton από το Πανεπιστήμιο Leuphana.
