Växter och träd sträcker sina rötter ner i jorden för att hämta näring och vatten från marken – men man har trott att dessa rötter blir mindre ju djupare de går ner i marken. En ny studie utförd av ett forskarteam från flera institutioner visar dock att många växter utvecklar ett andra, djupare rotlager – ofta mer än en meter under marken – för att få tillgång till ytterligare näring.
Studien, som publicerats i tidskriften Nature Communications, avslöjar tidigare okända rotmönster som förändrar vår förståelse av hur ekosystem reagerar på förändrade miljöförhållanden.
Ännu viktigare är att studien tyder på att växter kan transportera och lagra fixerat kol djupare än man tidigare trott – välkomna nyheter i en tid när koldioxidhalterna är de högsta på 800 000 år, enligt Världsmeteorologiska organisationens rapport ”State of the Global Climate Report” som publicerades i mars 2025.
”Det är viktigt att förstå var växterna slår rot, eftersom djupare rötter kan innebära säkrare och mer långsiktig koldioxidlagring. Hårdare förhållanden på djupet kan hindra mikroorganismer som livnär sig på organiskt avfall från att släppa ut koldioxid tillbaka till atmosfären”, säger Mingzhen Lu, biträdande professor vid New York Universitys institution för miljövetenskap och huvudförfattare till artikeln.
”Våra nuvarande ekologiska observationer och modeller stannar vanligtvis på grunt djup; genom att inte titta tillräckligt djupt kan vi ha förbises en naturlig mekanism för koldioxidlagring djupt under jordytan.”
Forskargruppen använde data från National Ecological Observatory Network (NEON) för att undersöka rotdjupet. NEON:s databas innehåller prover som samlats in från jord 6,5 fot under ytan, vilket är mycket djupare än det traditionella djupet på en fot i ekologiska studier.
Detta oöverträffade djup gjorde det möjligt för forskarna att upptäcka ytterligare rotmönster som spänner över olika klimatzoner och ekosystemtyper, från Alaskas tundra till Puerto Ricos regnskogar.
Forskarnas arbete fokuserade på tre frågor – alla med målet att bättre förstå växternas strategier för resursanskaffning och deras motståndskraft mot miljöförändringar:
- Hur förändras rotmängden med djupet?
- Vilka faktorer påverkar rotfördelningen med djupet?
- Utnyttjas näringsämnen i djupare jordlager lika mycket, mindre eller mer av fina rötter jämfört med ytlig jord?
Forskarna fann att nästan 20 % av de studerade ekosystemen hade rötter som nådde två toppar på djupet – ett fenomen som kallas ”bimodality”.
I dessa fall utvecklade växterna ett andra, djupare rotlager, ofta mer än en meter under jordytan och i linje med näringsrika jordlager. Detta tyder på att växterna växte – på tidigare okända sätt – för att utnyttja ytterligare näring.
”Den nuvarande kunskapen om rötter är bokstavligen för ytlig. Ovan jord har vi örnsyn – tack vare satelliter och fjärranalys. Men under jord har vi mullvadssyn”, konstaterar Lu, tidigare Omidyar Fellow som genomförde en del av denna forskning vid Sante Fe Institute och som postdoktor vid Stanford University.
”Vår begränsade syn under jord innebär att vi inte kan uppskatta växternas fulla förmåga att lagra kol djupt i jorden.”
”Djupa växtrötter kan orsaka ökad kollagring i jorden under vissa förhållanden eller leda till förluster under andra förhållanden på grund av stimulering av jordmikrober”, föreslår medförfattaren Avni Malhotra, huvudförfattare till en kompletterande studie som undersökte sambandet mellan rotfördelning och kolinnehåll i jorden.
”Denna upptäckt öppnar en ny väg för forskning om hur bimodala rotmönster påverkar dynamiken i näringsflödet, vattenkretsloppet och jordens långsiktiga förmåga att lagra kol.”
”Forskare och beslutsfattare måste titta djupare under jordytan, eftersom dessa förbisedda djupa jordlager kan innehålla viktiga nycklar till förståelsen och förvaltningen av ekosystem i ett snabbt föränderligt klimat”, avslutar Lu.
”Den goda nyheten är att växter kanske redan på ett mer aktivt sätt än vi har insett bidrar till att mildra klimatförändringarna – vi behöver bara gräva djupare för att fullt ut förstå deras potential.”
I studien deltog även forskare från Boston College, Columbia University, Dartmouth College, Morton Arboretum, National Ecological Observatory Network-Battelle, Pacific Northwest National Laboratory och Stanford University.
Mer information: En kontinental analys avslöjar utbredd bimodalitet hos rötter, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-60055-2
Avni Malhotra et al, Kontinentala relationer mellan finrötter och kolreserver i marken gäller för gräsmarker men inte för skogar, bioRxiv (2025). DOI: 10.1101/2025.04.07.647629
