Den underjordiske have anlagt i forbindelse med kunstværket Levende jord af Amalie Smith på Viborg Gymnasium 2025. Foto David Stjernholm.
Del 4 – Et nyt blik på jorden og kunsten
Helende haver og holistisk tænkning
Af Maria Kappel Blegvad (kurator og kunsthistoriker)
I tråd med land art-kunsten er der flere nutidige kunstnere, der arbejder med naturen på en måde, der rækker ud over det æstetiske og ind i et klimaaktivistisk og bæredygtigt perspektiv. Et godt eksempel herpå er den amerikanske kunstner Meg Webster (f. 1944), der igennem hele sin kunstneriske karriere har været optaget af biodiversitet og naturbevarelse. Meg Websters værker er ligesom land art-kunsten skabt af naturens materialer, bl.a. af planter, salt, jord og sand m.m. Mange af hendes stedsspecifikke installationer er skabt for at fremme vores forståelse for jordens økosystem. I 2016 præsenterede hun sin store haveinstallation, Concave Room for Bees (2016), som oprindeligt blev skabt til Socretes Sculpture Park i New York. Denne blev senere hen vist i Danmark foran Varna Palæet i Aarhus i forbindelse med triennalen The Garden i 2017. Meg Websters have rummer et klimaaktivistisk sigte og er samtidig en skulpturel haveinstallation i en park, der fremhæver kompleksiteten bag planters og insekters økosystemiske samspil.
Meg Websters udendørsinstallation Concave Room for Bees er skabt af 300 kubikmeter frugtbar jord med en tæt beplantning af lokale græsarter, blomster og krydderurter. Det er en form for insektvenlig have anlagt og skabt uden brug af Roundup eller andre miljøskadelige kemikalier. Derfor vil man, når man som beskuer bevæger sig rundt i værket, på én gang kunne opleve forskellige botaniske dufte, summende insekter og farverige blomster. Ligesom de fleste biologer anser Meg Webster jord som en betydningsfuld del af et komplekst, livligt og livgivende økosystem, som i samspil understøtter alt jordisk liv. Kunstværket i sig selv er levende i den forstand, at det ligesom alt i naturen udvikler sig i løbet af sin levetid.
På kritisk vis kalder det på politisk handling i lyset af nutidens presserende klimakrise, hvor bestanden af bestøvende insekter verden over falder drastisk. Som kunstner ønsker Meg Webster at vise os, hvordan alting er forbundet: mennesker, planter, jord, bier og bakterier. De udgør et samarbejdende økosystem, hvor træerne og planterne eksempelvis samarbejder med svampe om at optage næring og med insekter om bestøvning. Med sin udendørs haveinstallation betoner hun, hvordan de forskellige plantearter, svampe og insekter indgår i et organisk samspil, der er essentielt for økosystemets funktion og for menneskets overlevelse. Som et samlet hele understreger hendes værk, hvordan alt liv er forbundet, og hvordan vi skal forstå naturen som et komplekst og gensidigt afhængigt system, der kræver vores opmærksomhed og beskyttelse.
Meg Webster, Concave Room for Bees, 2017. Foto fra ARoS Triennale The Garden © fotograf Anders Sune Berg/ARoS Aarhus Kunstmuseum.
Hvordan mikroorganismer kan genopbygge jorden
Af Karen Lundager Jensen (Biotech Academy), Lars Jelsbak (molekylær mikrobiolog), Lone Gram (mikrobiolog)
Som vi har set, spiller mikroorganismer en helt afgørende rolle i opbygningen af et sundt jord-økosystem, og i dette afsnit skal vi se nærmere på, hvordan vi i forskningen og i landbruget kan benytte os af gavnlige egenskaber ved særlige typer af mikroorganismer til at fiksere nitrogen og til at bekæmpe andre, skadelige mikroorganismer.
Nitrogenfiksering
Planter har, som alle andre levende organismer, brug for nitrogen for at kunne vokse og må have det tilført udefra – det er én af grundene til at man i intensivt land- og plantebrug bruger NPK-gødning – N er for nitrogen, P er for phosphor, og K er for kalium. I dag bruges meget store mængder kunstgødning, fordi jorden er udpint af intensiv dyrkning. Fremstillingen af det nitrogen, der bruges i NPK-gødning, foregår ved hjælp af den såkaldte Haber-Bosch-proces, hvor nitrogen (N
) og hydrogen (H) reagerer og danner ammoniak. Processen foregår ved højt tryk og høj temperatur og er derfor en meget energikrævende proces, og det estimeres, at Haber-Bosch-processen står for 1–2 % af verdens samlede energiforbrug. Brugen af kunstgødning øger mængden af tilgængeligt nitrogen i jorden, hvilket under oxygenfattige forhold kan fremme produktionen af lattergas (NO) gennem nitrifikation og denitrifikation. Da lattergas er en potent drivhusgas, bidrager dette til, at landbruget bliver en væsentlig kilde til drivhusgasemissioner.
Nogle bakterier er dog i stand til at fiksere nitrogen fra luften og omdanne det til ammoniak, der som ammonium (NH
) nemt kan optages af planter. I modsætning til Haber-Bosch-processen foregår bakteriernes nitrogenfiksering ved meget lavere temperaturer og ved atmosfærisk tryk. Et eksempel er knoldbakterier, Rhizobium sp., der lever i symbiose med bælgplanter (ærteblomstrede planter) som fx kløver, lupin og bønner. Bakterierne genkender og tiltrækkes af specielle flavonoider, der – som beskrevet i del 3 – produceres og udskilles af planterødderne. Her vil bakterierne inficere plantens rodhår, der er små hårlignende udvækster på røddernes overfladeceller. Bakterierne stimulerer planten til at danne hævede strukturer kaldet rodknolde, som giver bakterierne beskyttelse og næring. Miljøet er samtidig oxygenfattigt, hvilket er nødvendigt for, at processen med nitrogenfiksering kan foregå i bakterien. Planten leverer simple sukkerarter fra fotosyntesen til bakterierne, som de bruger som carbonkilde, mens Rhizobium omdanner atmosfærisk nitrogen (N) til en nitrogenform, som planten kan optage. Når plantens blade eller rødder nedbrydes af mikroorganismer, frigives det bundne nitrogen, så det bliver tilgængeligt for andre planter og indgår i nitrogenkredsløbet.
At bælgplanter har denne symbiose med nitrogenfikserende bakterier, udnyttes allerede i jordbrug, hvor man ved sædskifte veksler mellem bælgplanter og andre afgrøder over årene for at sikre tilstrækkelig nitrogentilførsel til marken.
Der forskes i dag i at finde alternativer til Haber-Bosch-processen, herunder at kunne benytte biologiske nitrogenfikseringsprocesser til andre plantetyper end bælgplanter.
Rodknolddannelse. Grafik: Biotech Academy.
Biokontrol
Det er efterhånden blevet klart, at der er et kæmpe potentiale i at benytte “nyttige” mikroorganismer og deres biologisk aktive metabolitter som en slags naturlige pesticider og fungicider i bekæmpelsen af plantesygdomme i landbruget. Dette kaldes “biologisk kontrol” eller “biokontrol” og er en lovende teknologi i forhold til at reducere landbrugsproduktionens afhængighed af kemiske pesticider og fungicider og i stedet fremme en mere bæredygtig planteproduktion.
Forskning i biokontrol af plantesygdomme har ofte fokus på bestemte bakterieslægter, der er kendt for at være gode til at kolonisere og etablere sig på planter (i rodzonen, på plantefrø eller blade) samt til at producere bioaktive metabolitter. Potentielle biokontrolbakterier findes typisk inden for slægterne Bacillus, Pseudomonas og Streptomyces. Der findes en række biokontrol produkter som er kommercielt tilgængelige, eksempelvis bakterien Bacillus amyloliquefaciens, der producerer en række antimikrobielle forbindelser, herunder lipopeptider, der hæmmer væksten af plantesygdomsfremkaldende svampe og bakterier. Eller Pseudomonas chlororaphis, der producerer en række svampehæmmende stoffer som eksempelvis phenaziner, der kan hæmme væksten af mange frøbårne svampesygdomme i afgrøder korn som hvede, byg, og havre.
Der er et stort fokus på udvikling af nye biokontrolprodukter, herunder produkter som indeholder andre mikroorganismer end netop de kendte arter. Der er stadig mange udfordringer for at få denne teknologi til at være ligeså effektiv som de klassiske kemiske pesticider og fungicider. For eksempel, er det ofte vanskeligt at finde biokontrol-mikroorganismer, som både stabilt og reproducerbart kan etablere sig i forskellige mark- og plantemiljøer, og samtidig producere og udskille deres bioaktive metabolitter. Andre udfordringer involverer at minimere produktionsudgifterne, samt at øge holdbarheden af biokontrol produkter.
Både på universiteter samt i biotekindustrien forskes der intenst i at løse disse og andre udfordringer, således at biokontrol kan blive en central strategi i fremtidens landbrug. Ved at anvende mikroorganismer og deres metabolitter som biologisk kontrol kan landbruget reducere kemikalieforbrug, beskytte miljøet og sikre en mere bæredygtig fødevareproduktion.