Forskning i jordens mikrobiologi bruger i større og større grad big data, ganske som meget anden forskning. Det betyder, at et paradigmeskifte er nødvendigt. Forsøgene kan ikke længere kun blive udført under kontrollerede forhold i laboratoriet, men i stedet vil de i større grad blive flyttet ud på markerne som feltforsøg.   

"Det vil naturligvis give udfordringer, når man vælger at opskalere sin forskning fra laboratorieforsøg til feltforsøg. Der er stor forskel på de to forskellige forsøgskonstruktioner, og det kan føre til inkonsekvente og endog modsatrettede resultater. Derfor er det vigtigt at bygge bro mellem laboratorie-, felt- og modelbaserede undersøgelser af mikrobielle økosystemers funktioner," forklarer tenure track-forsker Ji Chen fra Institut for Agroøkologi på Aarhus Universitet.   

Fra velkontrollerede forhold til ukontrollerede  

I laboratoriet kan eksperimenter udføres under meget kontrollerede forhold. Det samme er ikke tilfældet, når man flytter eksperimenterne til økosystemer på markerne. Her påvirkes resultaterne af variationer i vejr, jordbund og en lang række andre miljøforhold.  

"Man kan faktisk sige, at laboratorieforsøgene er begrænsede, fordi de ignorerer den brede vifte af miljøpåvirkninger, som man ville møde, hvis man foretog samme forsøg i marken. Derfor er der risiko for modsigelser mellem laboratorie- og feltundersøgelser, hvilket i sidste ende kan vildlede vores udvikling af modeller og fremskrivninger", siger Ji Chen.   

Med andre ord er det vigtigt, at jordmikrobiologisk forskning skaleres fra laboratorier til virkelige økosystemer for at få de mest valide resultater. Ifølge Ji Chen er et sådan skifte det dog ikke uden udfordringer:   

"Opskalering handler jo ikke bare om at gøre eksperimenterne større. Det handler om, at vi som forskere skal undersøge og finder ud af, hvilke mikrobiologiske processer og sammenhænge, der foregår i jorden på alle niveauer, når vi ikke kan kontrollere alle miljømæssige påvirkninger."  

Forskellene mellem laboratorie- og feltresultater  

En væsentlig forskel mellem de forskellige forsøg er jorden, der undersøges. Den jord, der anvendes i laboratorieundersøgelser, er nemlig forstyrret. Den er blevet gravet op, flyttet og i nogle tilfælde også behandlet. Dette kan føre til ændringer i mikrobielle samfund og næringsstofkredsløb, som ikke nødvendigvis afspejler dem, der findes i uforstyrret markjord.   

"Undersøgelsens varighed kan også påvirke resultaterne, da kortvarige laboratorieinkubationer kan give andre forudsigelser end langvarige laboratorieundersøgelser eller feltbaserede observationer", siger Ji Chen.   

Sådanne uoverensstemmelser i forskningsresultater kan ifølge forskerne have konsekvenser for forudsigelser af jordens kulstof- og næringsstofkredsløb samt for drivhusgasemissioner.   

"I sidste ende kan disse uoverensstemmelser påvirke udviklingen af politikker og regulering baseret på videnskabelige beviser. Det er en udfordring, vi står over for som miljøforskere, fordi vores resultater netop kan bruges til at informere politikerne om klimasmarte og ressourceeffektive økosystemer," siger Ji Chen, der påpeger, at den manglende viden om og nødvendigheden af at opskalere jordmikrobiologi fra laboratoriet til naturlige økosystemer bør motivere til mere tværfagligt samarbejde på tværs af eksperimentel, observationel, teoretisk og modelleringsmæssig forskning.