Научный взгляд: глобальное потепление увеличивает разнообразие активных почвенных бактерий

Ученые утверждают, что более теплые почвы отличаются большим разнообразием активных микроорганизмов.

Недавнее исследование группы ученых из университетов Вены, Антверпена и Тарту представляет собой прорыв в понимании того, как активность микроорганизмов в почве влияет на глобальный углеродный цикл и возможные механизмы обратной связи с климатом.

Ранее ученые предполагали, что повышение температуры почвы ускоряет рост микроорганизмов, тем самым увеличивая выделение углерода в атмосферу. Однако повышенное выделение углерода вызвано активизацией дремлющих бактерий.

Почва — это крупнейший резервуар органического углерода на Земле. Микроорганизмы руководят глобальным углеродным циклом, расщепляя органические вещества и высвобождая углекислый газ. При повышении температуры (а это гарантированный сценарий при изменении климата) микробные сообщества выделяют больше углекислого газа, что еще больше ускоряет изменение климата.

В течение десятилетий полагали, что такая реакция обусловлена увеличением темпов роста отдельных микробных таксонов в более теплом климате. В рамках данного исследования ученые посетили субарктический участок в Исландии, который более полувека подвергался геотермальному потеплению, что привело к повышению температуры почвы по сравнению с окружающими районами. Собрав почвенные образцы и используя передовые методы изотопного зондирования, исследователи определили активные бактериальные таксоны, сравнив скорость их роста при комнатной и повышенной на 6 °C температурах.

Ученые установили, что более чем 50-летнее последовательное потепление почвы увеличило рост микроорганизмов на уровне сообществ. Стоит отметить, что скорость роста микроорганизмов в более теплых почвах была неотличима от их скорости роста при нормальной температуре. Основное различие заключалось в бактериальном разнообразии: более теплые почвы содержали более разнообразный набор активных микробных таксонов.

Полученные в ходе исследования сведения освещают различные реакции микроорганизмов на потепление и крайне важны для прогнозирования влияния почвенного микробиома на динамику углерода в будущем.

Всероссийский центр карантина растений (ФГБУ «ВНИИКР»), как научный центр Россельхознадзора, в рамках выполнения исследовательских работ активно вовлечен в процессы поиска решений, которые через выстроенную систему карантинной фитосанитарной безопасности позволяют находить ответы на широкий спектр вопросов, в том числе эффективного природопользования и сохранения экосистемы.

Источник: Dennis Metze, Jörg Schnecker, Coline Le Noir de Carlan, Biplabi Bhattarai, Erik Verbruggen, Ivika Ostonen, Ivan A. Janssens, Bjarni D. Sigurdsson, Bela Hausmann, Christina Kaiser, Andreas Richter. Soil warming increases the number of growing bacterial taxa but not their growth rates. Science Advances, 2024; 10 (8) DOI: 10.1126/sciadv.adk6295