نظارت بر خاک: آنچه که “قوانین پایه” جدید در سراسر اتحادیه اروپا برای اروپا در نظر گرفته است

دستورالعمل نظارت بر خاک اروپا، که توسط اتحادیه اروپا در پایان سال 2025 تصویب شد، با هدف دستیابی به خاک های سالم تا سال 2050 است. دستورالعمل بروکسل بر روی یک رویکرد مبتنی بر DNA زیست محیطی متمرکز است. تجربه فرانسه در اندازه‌گیری کیفیت خاک می‌تواند سودمند باشد، به‌ویژه زیرا بهترین ابزار نظارتی آن‌هایی هستند که چندین رویکرد مکمل را به طور همزمان ادغام می‌کنند.

از نوامبر 2025، خاک اروپا دستورالعمل نظارت و تاب آوری کشورهای عضو را ملزم به ارزیابی منظم تنوع زیستی خاک می کند. فرا می خواند تجزیه و تحلیل تنوع میکروبی خاک (باکتری ها و قارچ ها) در فواصل شش ساله بر اساس DNA محیطی یا “eDNA”.

با این حال، در حالی که eDNA ابزار قدرتمندی برای تشخیص تنوع زیستی در مقیاس است، به تنهایی برای تفسیر تغییرات مشاهده شده و شناسایی علل آنها کافی نیست. این به این دلیل است که جوامع باکتریایی و قارچی تنها بخشی از تنوع زیستی خاک را نشان می دهند که شامل بسیاری از موجودات با نقش های اکولوژیکی حیاتی و متنوع می شود.

فراوانی، زیست توده و فعالیت موجودات زنده – ابعادی که به تنهایی با تشخیص مولکولی قابل ارزیابی نیستند، نحوه عملکرد خاک را نیز تعیین می کنند. بنابراین، برای تولید شاخص های قوی و مفید برای کار میدانی، یک رویکرد درجه بندی شده با ترکیب چندین پروتکل مکمل لازم است.

سابقه فرانسه از طریق شبکه اندازه گیری کیفیت خاک (Réseau de Mesures de la Qualité des Sols (RMQS) و GIS Solبه این ترتیب، معیاری برای تفسیر نتایج و یک چارچوب عملیاتی تعیین شده برای نظارت است تنوع زیستی خاک. این می تواند به طور مفید مبنای قوانین اروپا را تکمیل کند.

DNA محیطی: لازم اما کافی نیست

DNA با رویکرد مولکولی کار می کند و به این ترتیب، مزایایی را در نظارت بر محیط زیست به عبارت دیگر ارائه می دهد – تجزیه و تحلیل گسترده و استاندارد شده تنوع زیستی، قابلیت مقایسه مکانی و زمانی قوی. چنین روش‌هایی ابزار مؤثری را برای تشخیص تغییرات در ترکیب جوامع بیولوژیکی فراهم می‌کنند.

با این حال، امضاهای مولکولی به دست آمده از eDNA همیشه به ما اجازه نمی دهد تا گونه های موجود در خاک را به درستی شناسایی کنیم. ممکن است نشان دهند سوگیری های نمایندگی. آنها اغلب با سایر خصوصیات بیولوژیکی که برای توصیف تنوع زیستی ضروری هستند همبستگی ضعیفی دارند عملکرد اکوسیستم خاکمانند فراوانی موجودات، زیست توده آنها، ساختار جمعیتی یا حتی فعالیت های آنها. بنابراین آنها دیدگاهی ناقص و گاهی تحریف شده از سلامت خاک ارائه می دهند.

با این حال، فراتر از تشخیص ساده تغییرات در تنوع، دستگاه‌های نظارتی باید تفسیر این تحولات را نیز امکان‌پذیر کنند، به‌عنوان مثال، درک آنچه که برای عملکرد خاک در کشاورزی به همراه دارند و علل آنها را شناسایی کنند. این چیزی است که به ما امکان می دهد اثربخشی سیاست های عمومی و شیوه های مدیریت را ارزیابی کنیم. در این زمینه، کاهش پیچیدگی بیولوژیکی و اکولوژیکی خاک به این مؤلفه واحد خطر مرتبط با مشکلات تفسیری را به همراه دارد.

با این حال، دستورالعمل اتحادیه اروپا تصریح می کند که کشورهای عضو می توانند شاخص های اجباری را با سایر شاخص های بیولوژیکی در ترتیبات نظارت ملی خود تکمیل کنند، بنابراین امکان رویکردهای یکپارچه تر را فراهم می کند.

ابزار حمایتی برای سیاست گذاری

پایش محیط زیست دو هدف متمایز و مکمل دارد: تشخیص تغییرات در وضعیت اکوسیستم ها و نسبت دادن این تغییرات به فشارهای محیطی، کاربری های زمین یا شیوه های مدیریتی. این دو بعد به واسطه فرآیندهای بیولوژیکی و اکولوژیکی که نحوه عملکرد اکوسیستم‌ها را ساختار می‌دهند، پیوند نزدیکی دارند.

فراتر از دامنه علمی خود، شاخص‌های مورد استفاده برای پایش تنوع زیستی خاک در تصمیم‌گیری عمومی نقش اساسی دارند. مسئله تنها شناسایی پویایی در جوامع زیستی نیست، بلکه درک علل آنها نیز مطرح است. بنابراین، این در درجه اول مربوط به سیاستگذاران است. هدف هدایت برنامه‌ریزی و شیوه‌های مدیریت پایدار، شناسایی موقعیت‌هایی که منجر به تخریب می‌شوند، اجرای سیاست‌هایی برای اصلاح آن‌ها و توانایی ارزیابی اثربخشی آنها است.

یک سیستم پایش که محدود به تشخیص تغییرات در تنوع زیستی خاک بدون در نظر گرفتن تفسیر و انتساب مربوط به فشارهای محیطی باشد، مبنای محدودی برای ارزیابی سیاست‌های عمومی و اجرای استراتژی‌های مدیریتی مناسب فراهم می‌کند.

تنوع زیستی فقط به تعداد گونه ها مربوط نمی شود

عملکردهای اکولوژیکی خاک – مانند تنظیم آب و آلاینده ها، تامین مواد مغذی، ذخیره کربن، حفظ ساختار، یا حمایت از تنوع زیستی خود حالت ایستا نیستند، بلکه فرآیندهای پویا هستند. آنها بر اساس فعالیت موجودات زنده، زیست توده و ویژگی های عملکردی آنها (فیزیولوژی، رفتار)، و همچنین برهمکنش آنها (رقابت، همزیستی، انگلی) هستند. آنها از طریق جریان ها و سرعت های تجدید به جای سهام صرف بیان می شوند.

در این زمینه، رویکردهای مولکولی اطلاعات ارزشمندی در مورد حضور ارگانیسم ها ارائه می دهند، اما به خودی خود به ما اجازه نمی دهند که این فرآیندهای پویا یا شدت واقعی آنها را ارزیابی کنیم. بنابراین یک تفسیر صحیح از عملکرد خاک مستلزم اقدامات اضافی و همچنین مراجع تفسیری است که شاخص‌های بیولوژیکی را به زمینه‌های کاربری مختلف زمین و شرایط محیطی مرتبط می‌کند.

داده های eDNA به طور فزاینده ای برای توسعه رویکردهای جدید، مانند رویکردهای مبتنی بر استفاده می شود شبکه های تعاملی، که نشان می دهد چگونه جوامع بیولوژیکی خاک سازماندهی شده اند. هنگامی که این شبکه‌ها فقط بر اساس داده‌های حضور یا وقوع همزمان ساخته می‌شوند، عمدتاً منعکس‌کننده چگونگی اشتراک‌گذاری شرایط اکولوژیکی یا جایگاه‌های محیطی توسط گونه‌های مختلف هستند.

این فقط اطلاعات غیرمستقیم در مورد فعالیت‌های بیولوژیکی در محل کار و جریان‌های ماده و انرژی ارائه می‌دهد که عملکرد خاک را نیز تعیین می‌کند. تفسیر اکولوژیکی به اطلاعات بیشتری به ویژه در مورد فراوانی یا زیست توده موجودات نیاز دارد. این گونه است که جوامع بیولوژیکی را می توان به فرآیندهای اکولوژیکی که از عملکردهای خاک پشتیبانی می کنند پیوند داد.

رویکردی فارغ التحصیل و مکمل

به منظور تطبیق کارایی عملیاتی و ارتباط اکولوژیکی، پایش تنوع زیستی خاک از ترکیب چندین نوع نزدیک می شود، هر کدام اطلاعات خاصی در مورد وضعیت و عملکرد جوامع بیولوژیکی ارائه می دهند.

رویکردهای مبتنی بر eDNA تشخیص گسترده و استاندارد شده تنوع زیستی میکروبی را ممکن می‌سازد و می‌تواند به سایر موجودات مانند بی مهرگان نیز تعمیم یابد.

روش های دیگر بر اساس مشاهده مستقیم موجودات جانوری خاک، تخمین فراوانی یا زیست توده آنها، یا تجزیه و تحلیل ویژگی های عملکردی آنها است. آنها اطلاعات ضروری در مورد ساختار بیولوژیکی و نقش اکولوژیکی جوامع خاک ارائه می دهند.

این رویکردها نباید به‌عنوان ابزارهای مکمل یکدیگر دیده شوند. آنها به ما این امکان را می دهند که ترکیب جوامع بیولوژیکی (ساختار طبقه بندی و عملکردی) را به فرآیندهای اکولوژیکی که از عملکردهای خاک پشتیبانی می کنند پیوند دهیم. ترکیب آنها، به این ترتیب، به ویژه برای ایجاد یک استراتژی نظارتی با سطوح مختلف اطلاعات جالب است.

این منطق مکمل در حال حاضر در برخی از ابزارهای نظارتی موجود اجرا شده است، همانطور که در چارچوب شبکه ملی پایش خاک فرانسه (RMQS) یا در رصدخانه تنوع زیستی کوهستانی وجود دارد. Orchamp. این رویکردها قرار نیست در همه جا مستقر شوند، اما ترکیب آنها برای تفسیر صحیح شرایط و تکامل تنوع زیستی خاک ضروری است.

دستورالعمل های پیشنهادی برای اجرای ملی دستورالعمل اتحادیه اروپا

حفظ توانایی ما برای درک، توضیح و اقدام مستلزم این است که بدانیم پیچیدگی بیولوژیکی خاک نیازمند تنوع کنترل شده از رویکردهای نظارتی است.

با حمایت از GIS Solفرانسه از جمله کشورهایی است که در خط مقدم پایش تنوع زیستی خاک قرار دارد. این رویکرد را آزمایش کرده است و ترکیب می کند چندین پروتکل در RMQS برای چندین سال این تجربه که در مقیاس اروپایی نادر است، باید مبنایی برای ساخت شبکه ملی پایش خاک کشور در آینده باشد.

علاوه بر شاخص های اجباری، این دستورالعمل به کشورهای عضو امکان می دهد تا سیستم های خود را با شاخص های اختیاری تکمیل کنند. این انعطاف‌پذیری به آن‌ها این فرصت را می‌دهد تا یک سیستم نظارتی راه‌اندازی کنند که نه تنها قادر به تشخیص روند تغییر تنوع زیستی خاک است، بلکه می‌تواند علل و احتمالات را نیز تفسیر کند. اصلاح. این در نهایت به ما اجازه می دهد تا پیامدهای آن را برای سیاست عمومی ارزیابی کنیم.

با در نظر گرفتن این موضوع، هنگام اجرای دستورالعمل اتحادیه اروپا در سطح ملی باید چندین اصل را در نظر گرفت:

• نظارت بر تنوع زیستی خاک ملی را به یک اندازه گیری منفرد مشتق از eDNA محدود نکنید، که توانایی ما را برای تفسیر تغییرات مشاهده شده محدود می کند.

• اجرای ترکیبی از اقدامات تکمیلی به منظور پیوند دادن تشخیص تنوع زیستی به ساختار جامعه و فرآیندهای اکولوژیکی که از عملکردهای خاک پشتیبانی می کنند، با حمایت از پروتکل ها و اقدامات توسعه یافته در سراسر جهان. برنامه ها و تجهیزات تحقیقاتی اولویت دار (PEPR) Dynabiod و SolsVivants مثلا در فرانسه

• توسعه دهید چارچوب های تفسیر باز و چارچوب های تحلیلی برای ارزیابی اینکه آیا تغییرات مشاهده شده قابل توجه هستند، به منظور پیوند دادن شاخص های بیولوژیکی به کاربری های زمین و فشارهای محیطی.

• از مکانیسم‌های تجزیه و تحلیل موجود، به‌ویژه شبکه اندازه‌گیری کیفیت خاک فرانسه که توسط GIS Sol پشتیبانی می‌شود، برای اطمینان از سازگاری، مقایسه و استحکام علمی هر سیستم نظارت ملی آینده، استفاده کنید.

این مقاله یک تلاش مشترک توسط RMQS Biodiversité، چندین PEPR توسط SolsVivants، Dynabiod و RNEST و نویسندگان همکار مربوطه آنها بود. سایر مشارکت کنندگان عبارتند از: آپولین اوکلرک، نولن بوگون، میریام بویتراگو، فیلیپ هینسینگر، کلودی ژولیو، آنتوان لوک، گونائل مگن، فلورانس ماونوری-دانگر، ژروم ماتیو، کریستین موژین، لورن پالکا، بنجامین پوزنو، بنجامین پوزنوئک سوفی راوس، کلر سالومون، ماری فرانسوا اسلاک، ویلفرد تولر، سیسیل ویلناو، کوئنتین وینسنت.

یک ایمیل هفتگی به زبان انگلیسی شامل تخصص محققان و محققان. مقدمه ای بر تنوع تحقیقاتی که از این قاره خارج می شود و برخی از مسائل کلیدی پیش روی کشورهای اروپایی را در نظر می گیرد. دریافت خبرنامه!