Kemien i jorden påvirker hvor mange unger dyr får

Når vi mennesker bliver gravide, tager vi på apoteket og køber tilskud. Vi ved, at gravide kvinder har brug for tilskud af folsyre, jern og d-vitamin.

Men det kan vilde dyr ikke gøre.

I stedet ser det ud til, at de søger mod områder, hvor nogle af de nødvendige mineraler er i jorden og derfor også i planterne.

Det viser et nyt stort studie af sammenhængen mellem moskusoksens fertilitet og de mineraler, som er i jorden, der hvor de græsser. I 25 år er moskusokserne i Grønland blevet fulgt af forskere for at blive klogere på, hvor de søger føde og hvor mange unger, de får. 

Tallene i studiet viser, at når moskusokserne bevæger sig til områder med mere kobber og selenium i jorden, får de flere kalve.

En af forskerne bag det nye studie, seniorforsker Floris M. van Beest fra Institut for Ecoscience på Aarhus Universitet, forklarer, hvorfor resultaterne er vigtig for vores forståelse af vilde dyr.

- Normalvis kigger forskerne på kvaliteten af de planter, som dyrene spiser. De måler på nogle af hovedbestanddelene i planterne såsom kvælstof. Men vi har gravet et spadestik dybere. Vi har kigget på små bestanddele i planterne såsom kobber og selenium – og også om de findes i jorden under planterne, siger han.

Det første studie af sin slags

Det er første gang, at et studie kobler den kemiske sammensætning i jorden med fertiliteten hos dyr.

Tidligere har teknologien simpelthen ikke været god nok til, at det var muligt, forklarer Sophia V. Hansson, der er seniorforsker på Centre National de la Recherche Scientifique i Toulouse i Frankrig. Hun er også en af forskerne bag det nye studie.

- Fra et geokemisk perspektiv er det interessant at undersøge de essentielle og ikke-essentielle mineraler sammen. Normalt har forskningen en tendens til at fokusere enten på forurenende stoffer eller på stoffer, der findes i store mængder såsom kulstof og kvælstof. 

- Vi har i stedet undersøgt mineraler, der findes i meget små mængder – eksempelvis kobber og selenium. Takket være teknologiske fremskridt kan vi nu måle meget lave koncentrationer af de mineraler. 

Hun håber, at studiet her er det første i en lang række af lignende forskningsprojekter, som vil kortlægge den kemiske sammensætning i jorden og den effekt det har på dyrelivet.

- Det er et ægte interdisciplinært studie. Vi kombinerer kemi, geologi og økologi, og jeg håber, at tilgangen vil blive brugt andre steder. Vi har kun kortlagt 25 kvadratkilometer i Grønland, men man kunne sagtens kortlægge meget mere af det arktiske område på samme vis, siger hun.

Sådan gjorde forskerne

Hvordan kunne forskere egentlig vise, hvordan kemien i jorden påvirker fertiliteten hos moskusokser? For at gøre det, krævede det, at de havde fire forskellige datasæt.   Først og fremmest havde de brug for at vide, hvor moskusokserne bevægede sig hen på og hvornår.  De havde desuden brug for at kende antallet af dyr, og om bestanden voksede eller skrumpede over tid.  Et kort over hvilke planter, der vokser i de forskellige områder, som moskusokserne bevægede sig rundt i, måtte de også have. Sidst, men ikke mindst havde de brug at kende den kemiske sammensætning i jorden og hos planterne Heldigvis er moskusokserne i det centrale Grønland blevet undersøgt tæt de seneste 25 år. Nogle af dyrene har GPS-trackere på, og det giver forskerne mulighed for at se, hvor dyrene trækker hen for at æde. Hver sommer rejser et hold af forskere desuden til området for at tælle moskusokserne. De noterer alle de okser, de ser, og markerer hvor mange hanner, hunner og kalve de støder på. Forskerne bag det nye studie kombinerede de 25 års data om moskusokser med kort, de selv havde lavet over den kemiske sammensætning i planter og jord i det samme område. Et kort der blev lavet ved at tage prøver på 50 forskellige steder.

Farlige kemikalier på tundraen

Ikke alle områder på tundraen i det sydlige Grønland hvor moskusokserne søger føde er fyldt med gode kemikalier. Forskerne fandt også områder med forhøjede niveauer af forurenende stoffer som arsenik og bly.

Og det er ikke godt for moskusokserne, forklarer Floris M. van Beest.

- Vi ved, at arsenik og bly kan nedsætte fertiliteten hos moskusokser. Vi fandt dog ikke en kausal effekt her. Normalt vil de giftstoffer få oksernes kønsorganer til at kollapse, men da der stadig lever moskusokser i bedste velgående, har de fundet en måde at overleve på, siger han.

Giftstoffer som bly og arsenik findes typisk i højere koncentrationer i lyngen længere oppe ad bjergsiderne. For det meste foretrækker moskusokserne at blive i dalene, hvor de spiser græs og dværgpil. Men ikke altid.

- Vi kan se, at fertiliteten er højere hos moskusokserne, når de bliver i dalene og spiser græs. Når de vandrer op i bjergene for at spise lyng, får de simpelthen færre kalve, siger han.

Gælder også for andre dyr

Selvom resultaterne kun bygger på undersøgelser af moskusokser i Grønland, er Floris M. van Beest og Sophia V. Hansson ikke i tvivl om, at mange andre dyr også bliver påvirket af den kemiske sammensætning i jorden.

- Vi ved meget lidt om, hvordan det fungerer i naturen. Fra dyrlæger og zoologiske haver ved vi dog noget. De har givet dyr kosttilskud i årtier og kender nogle af effekterne. Men det er selvfølgelig anderledes i de vilde dyr, siger Sophia V. Hansson.

Næste skridt vil være at brede metoden ud og studere andre dyr og andre områder med en anderledes kemisk sammensætning i jorden.

- Ikke alle dyr har brug for de samme mængder mineraler. Men du kan bruge fremgangsmåden i andre områder. Nu ved vi en lille smule om, hvordan kobber og selenium spreder sig gennem økosystemet, og hvordan de påvirker moskusokserne. Næste skridt vil være at bruge samme metode til at kortlægge andre områder i Europe, siger Floris M. Van Beest.

Bag om forskningen

Studietype: Feltstudie Ekstern finansiering: Studiet er støttet af Miljøstyrelsen, Frankrigs nationale forskningsfond, Carlsbergfondet og Danmarks Frie Forskningsfond.  Interessekonflikt: Forskerne erklærer, at der ikke er nogen interessekonflikter i forbindelse med studiet. Link til videnskabelig artikel: Geochemical landscapes as drivers of wildlife reproductive success: Insights from a high-Arctic ecosystem