Europeisk forskningsløft for sunnere jord

Jordforurensning er et alvorlig problem flere steder i Europa. Mikroplast, plantevernmidler, tungmetaller, overskudd av næringsstoffer og miljøgifter truer jordas evne til å levere viktige økosystemtjenester, og kan være skadelig for både helse og miljø.

For å møte disse utfordringene ble EU Horizon-prosjektet SOILPROM etablert i 2024, med NIBIO som en av 12 europeiske partnerne.

SOILPROM har som mål å øke prosessforståelsen og utvikle bedre modeller for hvordan forurensning beveger seg i jord og vann. Prosjektet ser på hvordan dette påvirker jordas funksjoner og økosystemtjenester, noe som kan gi lokale aktører nyttige verktøy og mer kunnskap om bærekraftig jordforvaltning.

Modeller er digitale verktøy som simulerer virkeligheten. En modell kan for eksempel beregne hvordan fosfor beveger seg gjennom jordlagene, hvordan det påvirkes av vær og jordtype, og hvor mye som til slutt havner i bekker og elver.

– Dette gjør det mulig å teste ulike scenarier og tiltak med mindre behov for kostbare og tidkrevende forsøk i felt, forteller NIBIO-forsker Jian Liu som leder prosjektet fra norsk side.

– En mulig bruk av modellen vi skal utvikle er å vurdere i hvilken grad det nye gjødselregelverket faktisk bidrar til å redusere fosfortap – eller ikke.

Ni europeiske studieområder

SOILPROM er bygget opp rundt ni geografiske studieområder i seks europeiske land. Områdene er nøye valgt ut for å representere ulike klimasoner, jordtyper og typer forurensning.

Et eksempel er studieområdet i Belgia, der forskerne ser på atmosfærisk nedfall av miljøgiften PFAS fra industriområder. I Nederland studerer de mikroplast i jord, og ser blant annet på hvordan plastpartikler transporteres med vind og vann, og hvordan de kan påvirke jordhelse og matproduksjon.

– Hvert studieområde i prosjektet tar for seg spesifikke utfordringer knyttet til én eller flere forurensningskilder, deriblant tungmetaller, PFAS, mikroplast, næringsstoffer og plantevernmidler, forteller Liu.

Studieområdet NIBIO har ansvar for ligger på en gård i Nes kommune på Romerike, cirka 50 km nordøst for Oslo. Her er det fosfortap fra jordbruksarealene til ferskvannsforekomster som utgjør den største utfordringen.

– Tidligere ble det gjødslet med både husdyrgjødsel og fosforrik mineralgjødsel her, og fosfortap ble målt både i overflateavrenning og i vann som rant gjennom jorda, forteller Liu.

– Det gjør stedet godt egnet til å studere fosforprosesser i jord, og for modellering.

Hva skjer med fosforet i jorda?

Fosfortap til ferskvann er et problem fordi det kan føre til overgjødsling av innsjøer og elver, noe som igjen kan gi oppblomstring av alger. Dette reduserer oksygeninnholdet i vannet, skader vannlevende organismer og kan gjøre vannet uegnet til både rekreasjon og drikkevann.

– I Norge har tidligere forskning i stor grad sett på overflateprosesser som erosjon og avrenning, forteller Liu.

– Det er fortsatt ganske lite kunnskap om hva som skjer under jorda – spesielt når det gjelder sorpsjon og desorpsjon av fosfor.

Sorpsjon betyr at fosfor binder seg til jordpartikler, mens desorpsjon er prosessen der fosfor frigjøres og kan lekke ut i vann. Disse prosessene påvirkes av jordtype, kjemiske forhold og klima, noe som er avgjørende for å forstå fosfortap fra jordbruksarealet.

– Vi må få bedre innsikt i hvordan fosfor bindes til og frigjøres fra jordpartikler, og hvordan dette påvirker transporten til bekker og elver. Dette er viktig kunnskap for å kunne forbedre modellene vi bruker, og for å kunne utvikle mer treffsikre tiltak mot fremtidige fosfortap, sier Liu.

–  Vi håper at resultatene ikke bare vil være relevante for områder med kornproduksjon på Østlandet, men også gi innsikt i fosforforvaltningen i husdyrområder på Vestlandet, legger han til.

Langsiktig overvåking gir verdifull kunnskap

Datamodellen Liu og kollegene bruker på studieområdet i Nes kommune heter ICECREAM og eies av Sveriges Lantbruksuniversitet (SLU). Modellen kan brukes til å simulere hvordan næringsstoffer beveger seg i jord og vann. Den tar også hensyn til prosesser som skjer både over og under jordas overflate.

Forskerne i NIBIO samarbeider tett med grunneier, som i lang tid har lagt til rette for omfattende overvåking på eiendommen. Det finnes en værstasjon på gården, og det samles kontinuerlig inn data om driftspraksis. Frem til 2005 ble det også gjort detaljerte målinger av jord og vannkvalitet, både i overflateavrenning og i vann som rant gjennom jorda.

Flere av målingene stammer fra det nasjonale jord- og vannovervåkingsprogrammet JOVA, med mye data som går helt tilbake til 1992.

– Den lange tidsserien med data gir oss en unik mulighet til å teste og forbedre ICECREAM-modellen, sier Liu.

– Målet er at den skal kunne brukes for å forutsi hvordan ulike jordbrukspraksiser vil påvirke kvaliteten i ferskvannsforekomster, både her og andre steder der fosforforurensning er et problem.

Fra data til handling

SOILPROM pågår til 2028, og forskerne håper at resultatene vil bidra til mer målrettede tiltak mot jordforurensning – både på lokalt og på europeisk nivå. Ved å kombinere langvarig overvåkingsdata med avanserte modeller, kan prosjektet gi beslutningstakere og jordbruksaktører bedre verktøy for bærekraftig jordforvaltning.

– Vi håper dette gjør det lettere å sette inn riktige tiltak der det trengs mest, sier Liu.