Hvor meget fluor er for meget fluor?

For de fleste af os, vores nærmeste møde med grundstoffet fluor er sandsynligvis vores tandpasta eller en kommunal vandforsyning tilsat fluor.

Men overskydende fluor kan være et problem. For eksempel, høje niveauer af fluor i jorden kan skade planter. Fluor i jord kan også påvirke mikrober og andre organismer højere langs fødekæden.

En ny undersøgelse undersøgte, om jordens fluorniveauer i New Zealand er høje nok til at skade en specifik mikrobe kaldet Rhizobium.

Rhizobium-bakterier lever i rodknuder på bælgplanter, som bønner og linser. Disse bakterier 'fikser' atmosfærisk nitrogen, at gøre næringsstofferne til en form, værtsplanten kan bruge.

Nitrogenfiksering af Rhizobia betyder, at landmænd skal bruge mindre kvælstofgødning. Det kan spare betydelige omkostninger.

Hvis jordens fluorniveauer bliver høje nok til at skade Rhizobia, det kan påvirke bælgplanteafgrøderne, som bakterierne hjælper med at understøtte.

Ud over, græsningsarealer til græssende husdyr indeholder ofte kløver, en anden bælgplante. Høje fluorniveauer kan skade Rhizobia, der lever i kløverodknuder. Ultimativt, som kan påvirke de husdyr, der spiser kløveren.

Men der er mange ubekendte om fluor og dets specifikke virkninger på mikrober. "Ingen har undersøgt den potentielle indvirkning af fluor på Rhizobia, " siger Christopher Anderson, en forsker ved Massey University i New Zealand.

I undersøgelsen, Anderson og kolleger fandt ud af, at høje niveauer af fluor er giftige for Rhizobia og hvidkløver.

I laboratorieundersøgelser, fluorniveauer over 100 mg pr. liter hæmmede Rhizobias vækst. Høje fluorkoncentrationer førte også til ændringer i bakteriernes form og metaboliske aktivitet.

Disse høje fluorniveauer påvirkede også hvidkløver. Ved fluorkoncentrationer over 100 mg pr. liter, hvidkløverfrøplanter overlevede ikke.

Heldigvis, der er også nogle gode nyheder. Koncentrationen af ​​fluor, hvor den er giftig, er meget større end den koncentration, forskerne fandt i New Zealands jord.

"Det betyder, at der ikke er noget problem, lige nu, af fluorniveauer i jord, der påvirker Rhizobia i New Zealands jord, " siger Andersen.

Denne konstatering giver tillid til agenturer i New Zealand, der har til opgave at sikre bæredygtige landbrugssystemer. "Uden vores forskning, de ville stadig være i mørke, " siger Andersen.

Rhizobia - og en af ​​værtsplanterne, hvidkløver - er vigtige dele af den newzealandske måde at holde husdyr på.

"I New Zealand, vi er heldige, at vi kan dyrke græs året rundt, " siger Anderson. "Vores husdyr holdes på græs hele året."

Rhizobium-bakterier forbundet med kløver fikserer nitrogen fra atmosfæren. Når kløverplanter dør, de nedbrydes i jorden. Det fikserede kvælstof bliver tilgængeligt for andre planter.

"Så, vi behøver ikke at anvende så meget syntetisk nitrogengødning, såsom urinstof, til vores græsgange med kløver" siger Anderson.

Men landmænd er nødt til at anvende anden gødning på New Zealands græsgange, herunder fosforgødning. Det er her bekymringer om fluorniveauer kommer ind.

Fluor er et ret almindeligt element i jordskorpen. Det er koncentreret i nogle materialer, som fosfatsten. Disse sten er hovedingrediensen i mange gødninger med fosfor.

I områder, hvor der anvendes fosforgødning år efter år, fluor kan ophobes i jord over tid. Denne akkumulerede fluor kan blive en jordforurening.

"Men i nogle tilfælde, biologiske systemer er meget tolerante over for forurenende stoffer, " siger Andersen.

Anderson sigter mod at bestemme fluorniveauer, ved hvilke det er giftigt for dyr. "Vi vil især gerne se på regnorme, " siger Anderson. "Regnorme er meget nyttige økologiske indikatorer."

Forskere vil også se på græssende dyr, som kan æde en betydelig mængde jord. Når dyr indtager for meget fluor, de kan udvikle fluorose. Det kan forårsage knogler, tænder, og nyreproblemer.

"Vi er nødt til at sikre, at videnskaben passer på alle aspekter af det pastorale system - jord, mikroorganismer, planter, og dyr, " siger Andersen.