Juured on kütkestanud inimkonda vähemalt juba Aristotelese aegadest, kuid teaduslikult asusid botaanikud neid uurima alles sadakond aastat tagasi. Andmete kogumiseks pidid nad aga pikalt juurestiku koos mullaga lihtsalt üles kaevama. Labidatöö lõhkus paratamatult kogu õrna võrgustiku.

“Tõsine juureteadus sai alguse rohkem kui 100 aastat tagasi. Enamasti toimus see kuni eelmise sajandi lõpuni väljakaevamise teel – me lõhume süsteemi ära selleks, et juuri analüüsida, uurida või mõõta,” selgitas Tartu Ülikooli juureökoloogia professor Ivika Ostonen saates “Ökoskoop”.

Inimsilma eest peidetud maapind varjab endas hoomamatut elurikkust, millest sõltuvad nii puud kui ka taimed. “Näiteks ühe ruutmeetri boreaalse metsa all on umbes 20 meetrit jämedaid juuri, 20 kilomeetrit peeneid juuri ja kuni miljon kilomeetrit seene hüüfe – seda on metsikult palju. Kõik see hoiab elus mullas olevat toiduahelat ja mullaelustiku elurikkust, millest me siiani väga palju ei tea, paljusid neid me ei tunne ikka veel,” rääkis Ostonen.

Kontoritehnika sattus metsa mulla alla tänu juhuste heale kokkulangemisele. Töörühmaga liitunud insener ehitas seadmetele veekindlad kastid ja teadlased käivitasid esimese pilootprojekti juba sama aasta kevadel. Mulla sisse paigaldatud kaamerad tegid neid ümbritsevast keskkonnast tunnise intervalliga tuhandeid pilte.

Uurijad panid fotodest kokku kiirendatud videod, mis tõid ilmsiks, kuidas seeneniidid kasvavad ning tillukesed lestad mulla sees rändavad. Ökoloogid said ka jälgida, millal täpselt erineva ülesandega juured tegutsevad ja kuidas vesi pärast vihma mulla sees voolab. “Kui me selle juurutasime, siis tundsin esimestel kuudel, et olen õppinud rohkem kui eelneva 20 aasta jooksul, mil olen juuri kaevanud, mikroskoobis vaadanud, puhastanud ja mõõtnud. See oli selline heureka hetk!” nentis professor.

Esimesed katsed tõid muu hulgas esile hariliku kuuse kasvujuurte päevase tsükli. Ööpäeva neljaks jaganud magistrant märkas andmeid analüüsides, et kuusejuured aeglustavad oma kasvu keskpäevast kella kuueni õhtul. Leitud rütm aitas siduda mulla all toimuva protsessi otse puu võras sündivaga.

“Kui me nüüd hakkame vaatama ökosüsteemi tasandil või puu ökofüsioloogia tasandil, siis samal pärastlõunasel ajal sulguvad maa peal õhulõhed, näiteks väga kuumal päeval, et mitte kaotada vett. Siin on nüüd esimene koht, kus me saame hakata maapealseid ökovüsioloogilisi mõõtmisi kokku panema maa-alustega, mida siiani ei ole üldse võimalik olnud teha, ja me ei uskunudki, et sealt midagi saame,” rõhutas Ostonen.

Seente, mis saavad oma vajaliku süsiniku puu juurtelt elutsükkel osutus teistsuguseks. Pildimaterjal näitas, et seenehüüfid kasvavad kõige aktiivsemalt hoopis vahetult enne koitu. Uurijad ei oska veel täpselt selgitada, kuidas mõjutab rütmide erinevus ainevahetust ja mullaelustikku pikas plaanis.

Uus lahendus võiks muuta andmete kogumise märksa odavamaks. Ostonen tõi välja, et maa-alusteks vaatlusteks sobilikud mini-risotroni kaamerad jõudsid teadusesse küll juba 1980. aastatel, kuid kõrge hinna tõttu said kasu lõigata vaid vähesed teadlasrühmad. Nende töö näitas aga, et sügavamaid mullakihte saab uurida märksa lihtsamate vahenditega.

Teisalt nõuavad sadu tuhandeid fotosid hõlmav uurimismeetod teadlastelt ka uusi analüüsimeetodeid. Abi võiks olla tehisintellekti mudelitest, mis suudavad eristada peenjuuri ja seeneniite. Tarkvara suudab sadu tuhandeid pilte analüüsida juba mõne päevaga.

Täpne andmestik võiks aidata teadlastel muu hulgas paremini hinnata kliimamuutuse mõju. Mullas elavad mikroobikooslused toodavad oma elutegevuse käigus pidevalt suures koguses kasvuhoonegaase. Mida täpsemalt ökoloogid mikroobide rütme tunnevad, seda kindlamalt suudavad nad ennustada süsiniku ringlust terves ökosüsteemis.

“Juured toidavad mikroobikooslusi, kes emiteerivad kasvuhoonegaase. Selle järgi saame ennustada ka seda, kui palju või kui aktiivne on maa-alune elustik. Kõik, kes elavad ja kasvavad, ka hingavad, ning see sobitub tuleviku kliimamudelitesse,” sõnas professor.