Kymmenes permakulttuurin suunnitteluperiaate on ”reunavaikutus” – reuna- ja luonnonmallien käyttö parhaan mahdollisen vaikutuksen aikaansaamiseksi.
Tämän suunnitteluperiaatteen tarkoituksena on lisätä monimuotoisuutta ja tuottavuutta järjestelmissämme jäljittelemällä ”reunavaikutukseksi” kutsuttua ekologista ilmiötä ja luonnossa esiintyviä malleja.
Ymmärtääksemme tätä suunnitteluperiaatetta, tutkimme ensin reunavaikutusta, kun se liittyy permakulttuurisuunnitteluun, ja sen jälkeen tarkastelemme, miten voimme sisällyttää luonnon kuvioita suunnitteluumme tehdaksemme järjestelmistämme tehokkaampia ja tuottavampia.
Reunavaikutus
Reunavaikutus on ekologinen käsite, joka kuvaa sitä, kuinka elämän monimuotoisuus lisääntyy alueella, jossa kaksi vierekkäistä ekosysteemiä, kuten maa- ja vesialueet tai metsä- ja laidunmaisemat, ovat päällekkäin. Kahden päällekkäisen ekosysteemin reunalta löytyy lajeja molemmista ekosysteemeistä sekä ainutlaatuisia lajeja, joita ei esiinny kummassakaan ekosysteemissä, mutta jotka ovat erityisesti sopeutuneet kahden reunan välisen siirtymävyöhykkeen olosuhteisiin.
Selkeyden vuoksi meidän on ensin määriteltävä joitakin keskeisiä ekologisia termejä.
- Reuna on kahden biologisen yhteisön (esim. metsä ja niitty) tai eri maisemaelementtien (esim. maa ja vesi) välinen raja tai rajapinta.
- Ekotone on kahden vierekkäisen ekologisen yhteisön reunoilla oleva siirtymävyöhyke, jossa toinen ekologinen yhteisö kohtaa toisen (esim. metsän ja niityn välinen alue). Siirtymä ekosysteemistä toiseen voi olla hyvin asteittainen tai hyvin jyrkkä.
Reunaympäristöjä esiintyy luonnostaan monilla ekosysteemien rajoilla, esimerkkejä näistä ovat:
- vesistöjen, kuten jokien, järvien ja purojen, reunoilla
- missä metsät rajautuvat kalliopaljastumiin, ranta-alueilla (esim. jokien rannat), niityt
- paljastuneiden kalliopaljastumien ja jyrkänteiden varrella
- missä metsäalueet rajautuvat aukkopaikkoihin
- missä maaperätyypissä tai hydrologiassa on jyrkkiä epäjatkuvuuskohtia
- missä jokisuistot kohtaavat valtameren
Oheinen kaaviokuva havainnollistaa reuna-alueen vaikutusta:
Tässä esimerkissä kussakin ekosysteemissä, jotka on merkitty A:lla ja B:llä, on vain kolme lajia, jotka on väritetty punaisella, sinisellä ja keltaisella.
Ekosysteemissä A on kolme lajia, joita edustavat neliöt, ja ekosysteemissä B on kolme lajia, joita edustavat ympyrät.
Ekosysteemien päällekkäisyysalueella, jota kutsutaan ekotonniksi, on punaisia, sinisiä ja keltaisia neliöitä ja ympyröitä.
Neliöiden ja ympyröiden (jotka edustavat kuutta lajia) yhdistelmä synnyttää yksilölliset olosuhteet, jotka pystyvät nyt elättämään kolmea uutta lajia, joita edustavat punaiset, siniset ja keltaiset kolmiot.
Kun siis ekosysteemit A ja B sisältävät kumpikin kolme lajia, päällekkäisellä siirtymävyöhykkeellä on yhdeksän lajia.
Tätä ekosysteemien päällekkäisyydestä johtuvaa monimuotoisuuden lisääntymistä kutsutaan reunavaikutukseksi.
”Reunavaikutus” – Kun kaksi ekosysteemiä on päällekkäin, päällekkäisellä alueella elävät molempien ekosysteemien lajit, ja lisäksi vielä yksi toinenkin laji, joka esiintyy vain päällekkäisellä alueella.
Tällaiset ekovyöhykkeet (alueet, joilla kahden ekosysteemin reunat menevät päällekkäin), sisältävät suuremman lajirunsauden kuin kumpikaan erillisistä ekosysteemeistä, ja niiden tuottavuus on huomattavasti suurempi seuraavista syistä:
- Kummankin ekosysteemin resurssit ovat saatavilla samassa paikassa.
- Edellytykset, kuten ilman lämpötila, kosteus, maaperän kosteus ja valon voimakkuus, muuttuvat reunoilla.
- Olosuhteiden vaihtelut reunoilla voivat luoda suotuisia mikroilmastoja, jotka voivat tukea ainutlaatuisia lajeja.
- Valon lisääntynyt saatavuus kasveille reunoilla mahdollistaa useampien kasvien tukemisen (suurempi monimuotoisuus) ja lisää tuottavuutta.
- Kasvien lisääntynyt monimuotoisuus lisää kasvinsyöjähyönteisiä, mikä lisää lintuja ja viime kädessä saalistajia.
- Ekosysteemien reunat ja rajat toimivat ”energiaverkkoina” tai -seuloina, jotka vangitsevat materiaalien, ravinteiden ja energian massiivisen liikkumisen rajojensa yli – tuuli puhaltaa lehtiä ja maata esteitä vasten, simpukankuoria huuhtoutuu rannalle jne.
- Vierekkäiset ekosysteemit ovat yhteydessä toisiinsa rajojensa yli kulkevien energia- ja materiaalivirtojen, materiaalivirtausten (ravinteiden) ja organismien välityksellä, ja näillä virroilla voi olla voimakkaita vaikutuksia ekosysteemien hedelmällisyyteen ja tuottavuuteen.
On tärkeää huomata, että ympäristöolosuhteet ekosysteemien reunoilla ovat yleensä erilaiset kuin syvällä itse ekosysteemien sisällä.
Reunavaikutuksesta johtuva lisääntynyt tuottavuus ja monimuotoisuus on selvästi havaittavissa luonnossa. Mangrove-ekologiat (maan ja meren rajapinta) ja riuttaekologiat (korallien ja valtameren rajapinta) ovat eräitä kaikkein tuottavimpia luonnonjärjestelmiä. Ranta-alueet (jokien ja purojen rannat) ovat erittäin monimuotoisia. Perinteiset ihmisasutukset sijaitsevat yleensä ekosysteemien välisillä erittäin tuottavilla siirtymävyöhykkeillä, kuten jokien, jokisuistojen tai valtamerien varrella, vuonojen ja tasankojen välissä, metsän reunoilla tai näiden yhdistelmissä.
Ymmärtäessämme reunoja meidän on pidettävä mielessä, että ne ovat rajapintoja, joiden kautta yksi ekosysteemi yhdistyy ja on vuorovaikutuksessa toisen kanssa. Ekosysteemit itsessään eivät toimi eristyksissä, vaan ne ovat kaikki yhteydessä toisiinsa elämän verkossa, kuten kaikki asiat luonnossa. Seuraava ote ilmaisee ajatuksen selvästi:
”…ekosysteemiekologit tunnustivat jo hyvin varhain, että ekosysteemit ovat avoimia elävän ja elottoman aineksen ja organismien virtaukselle ja että ekosysteemien dynamiikkaa ei voida ymmärtää, ellei ekosysteemejä käsitellä avoimina systeemeinä, joihin kohdistuu toisinaan massiivista materiaalien liikkumista niiden rajojen yli. Ekosysteemiekologit osoittivat, miten ekosysteemit toimivat pitkälle toisiinsa kytkeytyneinä verkostoina, kun he seurasivat typen ja orgaanisen hiilen kaltaisten ”yhteisten valuuttojen”, kuten typen ja orgaanisen hiilen, vaihtoa ja varastointia bioottisten ja abioottisten systeemikomponenttien välillä sekä niiden läpivirtausta systeemien rajojen yli.”
Lähde: Bart Johnson, Kristina Hill – ”Ecology and Design, Frameworks for Learning”, Island Press, 2002
Using the Edge Effect in Design
Kuten olemme nähneet, reunat toimivat ekosysteemien rajapintoina, ja nämä rajat ovat paljon tuottavampia ja rikkaampia elämälle.
Mitä tämä tarkoittaa permakulttuurisuunnittelun kannalta on se, että:
- Rajojen elementtien välillä on suurempi määrä molempia osapuolia hyödyttäviä suhteita.
- Reunat toimivat ”energialoukkuina”, koska ne ovat kohtia, joissa materiaalit, ravinteet ja organismit virtaavat ekosysteemien läpi, ja reunoilla materiaalien ja ravinteiden kierto lisääntyy.
- Reunat luovat suotuisia mikroilmastoja.
- Ekosysteemien reunat ovat erittäin tärkeitä biologisen monimuotoisuuden tukemisessa ja biomassan tuotannossa.
Voitamme hyödyntää ”reunavaikutuksen” luonnollista ilmiötä suunnittelemiemme järjestelmien tuottavuuden ja tuoton lisäämiseksi. Saamme tämän aikaan lisäämällä käytettävissä olevaa reunaa suunnittelussamme.
Tapa, jolla lisäämme reunaa, on tarkastella luonnon malleja ja jäljitellä näitä malleja suunnittelussamme.
Luonto on kehittynyt mahdollisimman tehokkaaksi satojen miljoonien vuosien aikana, ja huomaamme kummasti, että luonnon malleissa ei ole suoria linjoja, vaan erilaisia malleja, joita näemme toistuvan kaikkialla.
Katsotaanpa siis Luonnon kuvioita, joiden avulla voimme järjestää elementtejä tehokkaammin!
Kuviot
Kun katsomme Luontoa, huomaamme samankaltaisia kuvioita toistuvan kaikissa elämänmuodoissa. Nämä kuviot eivät ole olemassa esteettisistä syistä, eivät vain ulkonäön vuoksi, vaan niiden tarjoaman tehokkuuden vuoksi.
Luonto on oppinut täydellisesti pakkaamaan mahdollisimman paljon pieniin tiloihin ja optimoimaan asioiden järjestämisen. Monissa luonnollisissa järjestelmissä pinta-alat, jotka toimivat rajapintoina ympäristöön, maksimoidaan lisäämällä reunoja kuvioiden avulla.
Lobulaariset tai sakaraiset kuviot
Lobulaarinen (jossa on pieniä lohkoja) tai sakarallinen (jossa on neliönmuotoisia syvennyksiä) reuna tarjoaa enemmän reunoja kuin suora linja.
Jokien mutkitteleva kulku maiseman halki lisää veden tunkeutumista maahan ja luo suuremman pinta-alan ranta-alueen ekosysteemin kuin jos ne kulkisivat suorassa linjassa.
Lentokuva Mississippi-joesta
Makrokosmoksen kuvio heijastuu myös mikrokosmoksessa, omat suolistomme kiemurtelevat samalla tavalla maksimoidakseen pituutensa ja siten pinta-alansa, jotta voimme imeä ravinteita sulattamastamme ruoasta.
Ihmisen suolistossa näkyy sama aaltoileva (crenellated) kuvio
Voidaan mennä vielä syvemmälle mikrokosmokseen ja löytää samat kuviot. Jos katsomme elävien organismien solujen sisälle, löydämme pieniä rakenteita nimeltä mitokondriot – pitkulaisia organelleja, joita on jokaisessa eukaryoottisessa (ei-bakteeriperäisessä) solussa. Eläinsoluissa ne ovat tärkeimmät voimanlähteet, jotka muuttavat hapen ja ravinteet energiaksi. Tätä prosessia kutsutaan aerobiseksi hengitykseksi, ja sen vuoksi eläimet hengittävät happea.
Mitokondriot, elävien solujen sisällä olevat ”voimanlähteet”, osoittavat aaltomaista kuviota sisärakenteessaan
Voitamme kopioida tämän kuvion malleissamme maksimoidaksemme käytettävissä olevan reunan. Jos rakennamme esimerkiksi lammen, voimme lammen kokoa muuttamatta kaksinkertaistaa reunan (maan ja veden rajapinnan) pituuden ja siten puristaa sen ympärille kaksi kertaa enemmän tuottavia kasveja. Alla olevassa esimerkissä matemaattiset laskelmat osoittavat, kuinka n 11,3 metrin ympyrään perustuvalle lammelle luomme 100 neliömetriä vesipinnalle, ja muuttamalla reunan suorasta aaltoilevaksi voimme kaksinkertaistaa tehokkaan ympärysmitan.
Voitamme käyttää samaa periaatetta puutarhapenkkien suunnittelussa. Puutarhan läpi kulkeva aaltoileva polku antaa meille enemmän reunaa, jota pitkin voimme istuttaa, ja enemmän tilaa puutarhaan pääsemiseksi. Voimme lisätä puutarhassa käytettävissä olevaa tilaa ja reunoja käyttämällä ”avaimenreikäpenkkejä”. Avaimenreikäpenkki mahdollistaa paremman pääsyn puutarhapenkkiin ilman, että joutuu astumaan maaperään, mikä ehkäisee maaperän tiivistymistä, joka haittaa kasvien kasvua.
Samaa konseptia voidaan soveltaa puutarhapenkkejä alempana, varsinaiseen istutusjärjestykseen sängyn sisällä, jolloin voidaan optimoida tilankäyttöä ja näin ollen kasvattaa sadon määrää.
Ympyrät ilmaisevat kullekin kasvilliselle kasvilliselle varattua tilaa, niin että kasvit pysyvät molemmissa tapauksissa samassa etäisyydellä toisistaan. Jos ympyrä on 15 cm (6″) leveä, kasvit ovat molemmissa järjestelyissä aina tämän etäisyyden päässä toisistaan. Kun muutamme istutusjärjestelyn suorasta ”aaltoilevaksi”, voimme lisätä kasvien määrää puutarhapenkissämme tässä esimerkissä 70:stä 86:een.
Tämä on perusperiaate Edge Cropping -järjestelmässä, jossa kaksi viljelykasvia istutetaan vuorotteleviin kaistaleisiin, eli vehnärivejä, joiden välissä on sinimailasrivejä, tai maissia ja soijapapuja. Kaistat voidaan istuttaa ”aaltoilevina” linjoina, jotta voidaan maksimoida tilankäyttö ja sijoittaa enemmän kasveja tietylle alueelle.
Tällaista järjestelmää kutsutaan myös yleisemmin Strip Intercropping -järjestelmäksi, jossa useita viljelykasveja viljellään kapeilla, vierekkäisillä kaistaleilla, jotka mahdollistavat vuorovaikutuksen eri lajien välillä, mutta myös hoidon nykyaikaisilla laitteilla. Kyseessä on perusviljelyn perusjärjestelmän mukauttaminen nykyaikaisiin, koneellistettuihin maatalouskäytäntöihin.
Viljelyssä viljellään useita viljelykasveja tietyssä tilassa. Kautta aikojen ja eri puolilla maailmaa välikasveja on käytetty, jotta viljelykasvien tarpeet voitaisiin sovittaa paremmin käytettävissä olevaan auringonvaloon, veteen, ravinteisiin ja työvoimaan. Ristiviljelyn etuna yksinviljelyyn (yhden viljelykasvin kasvattaminen pellolla) verrattuna on se, että lajien välinen kilpailu resursseista on vähäisempää kuin saman lajin sisällä.
Lähde: Strip Intercropping (Pm1763) January 1999 – Iowa State University, University Extension
Aidat voivat olla muodoltaan moninaisempia:
- Siksak-kuvioinen aita tekee siitä tuulenkestävämmän ja vähemmän alttiin kaatumiselle.
- Vohveliraudan kaltaisia kuoppaisia reunoja voidaan käyttää kuivassa ilmastossa pidättämään tuulen puhaltamia roskia, orgaanista ainesta, vettä ja siemeniä.
- Mäenrinteen ääriviivoja pitkin kulkevat loivapiirteiset polut mahdollistavat pääsyn kasvualueiden ylläpitoon.
- Terävästi kaarevilla rajoilla voidaan tehdä ”auringonloukku”, joka suojaa kasveja tuulelta ja maksimoi lämmön.
Spiraalikuviot
Spiraali on toinen luonnossa usein esiintyvä kuvio, ja tätä muotoa voidaan myös käyttää lisäämään tuottavan reunan määrää.
Spiraalikuvio kukassa
Spiraalikuvio nautiluksen kuoressa
Kun hyödynnämme spiraalikuviota malleissamme, käytämme kuviota kolmiulotteisesti, spiraalikuviomme voi nousta ilmaan sen sijaan, että se vain istuisi litteästi maassa.
Tämän muotoilutekniikan tavallisin käyttökohde on yrttispiraali alla olevan kuvan mukaisesti. Yrttispiraalin tyypillinen leveys on halkaisijaltaan noin 1,6 m (hieman yli 5′).
Tämän koon avulla voimme nähdä, että yksinkertaisen ympyränmuotoisen sängyn pinta-ala on 2,0 neliömetriä, mutta jos luomme 0,5 metrin korkuisen maakasan, pinta-alamme, joka meillä on nyt käytettävissämme, kasvaa 2,4 metriin. Tämä merkitsee 20 prosentin pinta-alan lisäystä. Mitä korkeampi spiraali on (kohtuuden rajoissa), sitä enemmän lisäpinta-alaa saamme.
Toinen etu, jonka saamme yrttikierteen avulla, ovat luodut moninaiset mikroilmastot.
- Aurinkoon päin oleva puoli on lämpimämpi, ja röykkiö toimii lämpömassana, joka suosii aurinkoa rakastavia yrttejä ja niitä, jotka tarvitsevat enemmän lämpöä.
- Aurinkoa vastapäätä oleva puoli on varjoisampi, mikä suosii varjoa rakastavia yrttejä
- Yrttikierukan yläpuoli on kuivempi, koska vesi valuu helpommin pois, mikä suosii kuivia olosuhteita suosivia yrttejä
- Yrttikierukan alapuoli on kosteampi, mikä suosii enemmän kosteutta nauttivia yrttejä
Korotetun muotoilun ansiosta maaperän liiallista kosteutta vieroksuvia kasveja voidaan kasvattaa alueilla, jotka voivat muuttua vetisiksi.
Yksittäisen rakenteen avulla pystymme puutarhan pystysuoraan lisäämään käytettävissä olevaa reunaa, luomaan useita mikroilmastoja, lisäämään satoa ja tuottavuutta sekä lisäämään puutarhatilan visuaalista mielenkiintoa.
Johtopäätös
Lisäämällä reunoja malleissamme laajennamme rajapintoja ympäröiviin ekosysteemeihin, pyydystämme enemmän energiaa ja materiaaleja, jotka liikkuvat järjestelmiemme läpi, ja viime kädessä lisäämme satoa ja tuottavuutta.
Reunakuviot voivat olla erimuotoisia – ne voivat olla aaltoilevia, liuskaisia tai kouruisia, siksak- tai spiraalimaisia. Korotetut kumpareet reunoina lisäävät kasvualuetta, tarjoavat tuulensuojaa, parantavat kuivatusta ja luovat useita mikroilmastoja.
On tärkeää, että valitsemme ympäristöömme sopivimmat reunakuviot. Erilaiset järjestelmät vaativat erilaisia lähestymistapoja, ja tekijät, jotka meidän on otettava huomioon reunakuvioita valitessamme, ovat maisema, mittakaava, ilmasto ja kasvilajit.
Pienten mittakaavojen järjestelmät voivat tukea monimutkaisempia kuvioita, kun taas suurten mittakaavojen järjestelmissä kuviot on parasta pitää yksinkertaisina, jotta niiden rakentamiseen ja ylläpitoon tarvittava työ voidaan minimoida.
Nyt kun voimme jäljitellä luonnon kuvioita optimoidaksemme puutarhojemme tehokkuuden, voimme saada puutarhoja, jotka ovat luonnollisemman näköisiä ja esteettisesti miellyttävämpiä, ja myös tuottavampia!