Hva bestemmer innholdet i maten din?

Det er det kjemiske innholdet i jorda, som i hovedsak påvirker kjemien i plantene.   Innholdet av nærings- og sporelementer påvirker jordas og deretter også planters helse. Beitet påvirker også det kjemiske innholdet i kjøtt og i melka fra beitende dyr. I tillegg kommer bidraget fra atmosfærisk nedfall, gjødsel og sprøytemidler til landbruksjorda.

Så hva inneholder jorda i Norge og hvordan er den annerledes fra jorda i andre europeiske land? Hvilke faktorer påvirker det kjemiske innholdet i landbruksjord? Er det den lokale geologien som bestemmer, eller påvirker forurensning eller andre prosesser kjemien i jorda i negativ retning? Eksisterer det for mye eller for lite av noen stoffer i jordbruksjord? Dette var noen av spørsmålene som drev Clemens Reimann fra Norges geologiske undersøkelse (NGU) da han startet GEMAS-prosjektet sammen med sine europeiske kolleger i EuroGeoSurveys (fellesorganisasjonen for geologiske undersøkelser i Europa). I tillegg kom et behov for kjemisk basiskunnskap via det europeiske REACH direktivet (Registration, Evaluation, Authorisation and Restrictions of Chemicals). Det krever dokumentasjon fra industrien på at produksjon skjer uten omfattende påvirkning på miljøet. Derfor trenger metallindustrien data som viser metallnivåer og andre parametre, som for eksempel pH, i jorda over hele Europa.

GEMAS står for  Geochemical Mapping of Agricultural and Grazing land Soils in Europe. Prosjektet viser at jord som utvikler seg på forskjellige underlag, som for eksempel sedimenter fra forrige istid, granitt eller kalkstein, gir forskjellig jordkjemi. Bergartstypenes kjemiske og fysiske egenskaper bestemmer jordsmonnets kjemiske tilstand. EU-kommisjonen har pekt på åtte hovedtrusler mot jord: erosjon, lokal og diffus forurensning, tap av organisk materiale, tap av biologisk mangfold, forhøyet saltholdighet, flom og jordskred, utbygging samt komprimering og andre prosesser som fører til jordforringelse.

Resultatene fra GEMAS-prosjektet viser at den diffuse forurensningen via atmosfæren over stor skala, ikke er så alvorlig som tidligere antatt. Det er i hovedsak geologien som styrer de store kjemiske trekkene, mens den menneskelige påvirkningen sees først på lokal målestokk. Resultatene viser for eksempel forhøyede konsentrasjoner for noen metaller rundt større byer som London, Paris, Rotterdam og Kiev (se Hg-kart). Disse stoffene er blant andre bly, kvikksølv (Hg) men også gull og sølv. De store vinproduserende distriktene i Sør-Europa skiller seg også ut ved høye kobbernivåer, som kan forklares med at man bruker kobbersulfat for å hindre soppangrep i vinrankene.

De nordiske landene har veldig lik jordkjemi, mens det er stor forskjell på jordkjemien mellom Nord- og Sør-Europa. Mange elementer viser et tydelig geografisk skille som følge utbredelsen av innlandsisen fra siste istid, se for eksempel kartet "As" (som viser innholdet av det kjemiske stoffet arsenikk)  i dette innlegget.  I tillegg til en stor geologisk forskjell mellom Nord- og Sør-Europa er jorda i Nord-Europa mye yngre og mindre forvitret enn jorda i Sør-Europa. Mange elementer viser stor naturlig variasjon i ulike deler av Europa, for eksempel nikkel, hvor selv middelverdien mellom de forskjellige Europeiske land varierer mellom 5 og 100 mg/kg. Man kan sannelig spørre seg om det er hensiktsmessig å bestemme grenseverdier som skal gjelde for hele Europa, når naturlige metallnivåer i et land representerer høy forurensningsgrad i et annet. Det er klart at man trenger en egen risikovurdering på den europeiske målestokken for hvert enkelt element.

Men det er ikke bare de høye nivåene av metaller som kan gi helseeffekter. For lave nivåer av visse metaller, som kobber, kobolt, sink eller selen, kan føre til mangelsykdommer og helseskader for dyr og planter og tidligere også blant mennesker. Derfor tilsettes ofte slike metaller til f.eks. gjødsel, slik at "maten vår" (f.eks. storfe) (og matens mat (f.eks. gress)) inneholder de næringsstoffene vi trenger. Resultatene fra GEMAS viser at Nord-Europa heller har for lave nivåer av metaller plantene trenger, enn for høye nivåer.

Resultatene fra GEMAS er ikke kun av interesse for jordforskere og geokjemikere. Geomedisin er et fag der man studerer forbindelsen mellom geologiske/geokjemiske faktorer og helse. Her kan resultatene brukes til studier   på en stor geografisk skala. Kriminalteknikere i Scotland Yard og den Kanadiske politietaten har vist interesse for datasettet ettersom kjemien i f.eks. skjellett kan knyttes til stedfesting. Man gjør nå også forsøk på å bruke bilder av selve jordprøvene som grunnlag til modelleringsarbeid hvor man ønsker å gjenkjenne jordtyper fra satellittbilder.