Крупнейшим поглотителем углерода на земле является почва планеты.
Одно из опасений, которое испытывают многие ученые, заключается в том, что потепление планеты высвободит значительную часть углерода почвы, превратив его в углекислый газ (CO2), и тем самым еще больше ускорит темпы планетарного потепления. Одними из ключевых игроков в этой истории являются микробы: невидимая и все же преобладающая форма жизни на земле.
«Микробы есть везде и во всем», — говорит Кристен Де Анджелис, профессор микробиологии Массачусетского университета в Амхерсте и автор исследования, недавно опубликованного в ISME Communications. — В одной чайной ложке почвы содержатся миллиарды микробов; в триллион раз больше микробов, чем звезд в известной вселенной. И все же мы не так уж много знаем о них».
Похоже, что микробная активность оказывает большое влияние на атмосферу, особенно в том, как микробы помогают превращать органический углерод — подумайте обо всех опавших листьях, гниющих пнях деревьев, травах и других органических веществах — в почву, удерживая этот углерод вне атмосферы. Именно это органическое вещество почвы (ОВП) действует не только как поглотитель углерода, но и придает почве способность поглощать воду и предотвращать наводнения, а также быть источником энергии для жизни растений.
И все же не совсем ясно, как микробы образуют ОВП.
«Наше исследование проливает свет на актуальность состава и активности микробного сообщества для формирования состава ОВП, — говорит Луис А. Домейноз-Орта, работающий на кафедре эволюционной биологии и экологических исследований Цюрихского университета. — До нашего исследования никто не знал, что особый состав микробных сообществ был важен для формирования ОВП».
Международная команда, кооординируемая Домейноз-Орта, провела эксперимент, в ходе которого они прививали «модельные почвы» (стерильные смеси песка и глины) различными микробными сообществами, а затем кормили микробов сахарами и витаминами, чтобы они могли расти в течение четырех месяцев, создавая ОВП. Затем, был определен объем ОВП, генерируемого различными сообществами микроорганизмов, а также было проверено, насколько устойчив ОВП в зависимости от микробного сообщества, которое его создало.
Для этого команда подвергла почвы контролируемому процессу пиролиза — нагреву до 650 °C в отсутствие кислорода.
«Когда мы нагревали почву, мы зафиксировали, когда почва начала выделять углекислый газ. Более «термически стабильные» образцы ОВП достигали температуры выше 400 °C, в то время как менее термически стабильные образцы выделяли больше углерода в диапазоне 200-300 °C, — говорит Домейноз-Орта. — Этот анализ был проведен наших почвенными биохимиками в Швейцарии, и это отличный пример важности междисциплинарной исследовательской группы для развития науки».
Исследователи обнаружили не только дополнительные доказательства связи микробов с образованием ОВП, но и то, что различные микробные сообщества по-разному формировали состав ОВП, в том числе способность ОВП противостоять превращению в CO2. Хотя, в первую очередь бактерии были ответственны за создание ОВП в этой модельной системе, именно присутствие грибковых сообществ делало почву способной выдерживать высокие температуры.
«Я вижу этот невидимый мир бактерий и грибков, микробный мир, повсюду, — говорит Кристен Де Анджелис. — Большинство микробов помогают нам, и нам нужно знать о них больше, чтобы обеспечить здоровье, безопасность и благополучие нашего собственного мира».
Источник: phys.org
Фото: pixabay.com
Оставьте первый комментарий