گرمایش جهانی تنوع باکتری های فعال خاک را افزایش می دهد

بر اساس مطالعه جدید محققان مرکز میکروبیولوژی و علوم سیستم های محیطی (CeMESS) در دانشگاه وین، خاک های گرمتر دارای تنوع بیشتری از میکروب های فعال هستند. این مطالعه که در Science Advances منتشر شده است، نشان دهنده تغییر قابل توجهی در درک ما از نحوه تأثیر فعالیت میکروبی در خاک بر چرخه جهانی کربن و مکانیسم‌های بازخورد احتمالی در آب و هوا است. تا به حال، دانشمندان فرض می‌کردند که دمای بالاتر خاک رشد میکروب‌ها را تسریع می‌کند و در نتیجه انتشار کربن در جو را افزایش می‌دهد. با این حال، این افزایش انتشار کربن در واقع به دلیل فعال شدن باکتری هایی است که قبلاً خفته بودند.

آندریاس ریشتر، نویسنده اصلی این مطالعه و استاد مرکز علوم میکروبیولوژی و سیستم‌های زیست محیطی، می‌گوید: «خاک‌ها بزرگترین مخزن کربن آلی زمین هستند». میکروارگانیسم‌ها بی‌صدا چرخه جهانی کربن را دیکته می‌کنند و این ماده آلی را تجزیه می‌کنند و در نتیجه دی اکسید کربن آزاد می‌کنند. با افزایش دما – یک سناریوی تضمین شده تحت تغییرات آب و هوا – تصور می شود که جوامع میکروبی دی اکسید کربن بیشتری منتشر می کنند و تغییرات آب و هوایی را در فرآیندی به نام بازخورد کربن خاک – آب و هوا سرعت می بخشد.

ریشتر توضیح می‌دهد: «برای دهه‌ها، دانشمندان تصور می‌کردند که این پاسخ ناشی از افزایش نرخ رشد گونه‌های میکروبی فردی در آب و هوای گرم‌تر است. در این مطالعه، محققان از یک علفزار زیر قطبی در ایسلند بازدید کردند که بیش از نیم قرن گرمایش زمین گرمایی را پشت سر گذاشته و در نتیجه دمای خاک در مقایسه با مناطق اطراف آن افزایش یافته است. این تیم با جمع‌آوری هسته‌های خاک و استفاده از تکنیک‌های کاوش ایزوتوپی پیشرفته، گونه‌های باکتریایی فعال را شناسایی کردند و نرخ رشد آن‌ها را هم در دمای محیط و هم در دمای بالا مقایسه کردند که دومی ۶ درجه سانتی‌گراد بالاتر است.

دنیس متزه، دانشجوی دکترا و نویسنده اصلی این مطالعه، می‌گوید: «ما دیدیم که بیش از 50 سال گرم شدن خاک باعث افزایش رشد میکروبی در سطح جامعه شد. اما به طور قابل توجهی، نرخ رشد میکروب‌ها در خاک‌های گرم‌تر با دمای معمولی قابل تشخیص نبود.» تفاوت اساسی در تنوع باکتریایی نهفته است: خاک های گرمتر دارای مجموعه متنوع تری از گونه های میکروبی فعال هستند.

پیش‌بینی فعالیت‌های میکروبی خاک در اقلیم آینده

کریستینا کایزر، دانشیار مرکز می‌افزاید: «درک پیچیدگی‌های واکنش میکروبیوم خاک به تغییرات آب و هوایی یک چالش قابل‌توجه بوده است، که اغلب آن را به یک «جعبه سیاه» در مدل‌سازی آب و هوا تبدیل می‌کند. این یافته جدید از تمرکز سنتی بر رشد انبوه جامعه فراتر رفته و زمینه را برای پیش‌بینی دقیق‌تر رفتار میکروبی و اثرات متعاقب آن بر چرخه کربن در سناریوی آب و هوایی در حال تکامل فراهم می‌کند. بینش‌های به‌دست‌آمده از این مطالعه، پاسخ‌های میکروبی متنوع به گرم شدن را روشن می‌کند و برای پیش‌بینی تأثیر میکروبیوم خاک بر دینامیک کربن آینده حیاتی است.

– این بیانیه مطبوعاتی در ابتدا در وب سایت دانشگاه وین منتشر شد