氷河が融解し、北極の土壌で炭素を貯蔵する菌類の役割が活発化

Tokyo北極の氷河が溶けると、新たに露出した地域には小さな生物がすぐに住みつきます。ロンドン大学クイーンメアリー校のジェームス・ブラッドリー博士とそのチームは、酵母が北極で新たな土壌を形成する助けをしていることを発見しました。地球の表面の10%は氷河に覆われていますが、地球温暖化の影響で氷河は急速に縮小しています。氷河が溶けることで、何千年もの間氷に覆われていた土地が姿を現し、そこへ細菌や真菌のような微生物が移動し、養分を集めて土壌を形成します。これは科学的にも社会的にも重要な土壌の炭素貯蔵に関わる現象です。

ブラッドリー博士のチームは北極圏のさらに北に位置するスバールバル諸島を訪れました。この地域では、気候が世界平均の7倍の速さで温暖化しており、それに伴い氷河が急速に溶けています。新たに露出した領域は、土壌の質が悪く、非常に寒く、冬には日光が全く当たりません。この過酷な環境では、最初に生息するのが微生物です。これらの微生物は、新たな土壌にどれだけの炭素と窒素が保持されるかを決定する重要な役割を果たしています。ブラッドリー博士のチームは、氷河が溶ける過程で微生物がどのように土壌形成を助けるかを研究しようとしています。

チームは、スヴァールバル諸島のシュピッツベルゲンにある縮小する氷河、ミッドトレ・ラヴェンブリーンの前方地域を調査しました。2013年に初めて訪れたブラッドリー博士は、2021年までに大きな変化に気付きました。氷は裸の土壌に変わっていました。テストによると、新しい土壌には様々な微生物が存在していることがわかりました。氷河の端から古い土壌までの間の地域は、生態系が新しい地面を徐々に覆っていく様子を観察するのに適した場所です。これらの生態系は繊細ですが、厳しい環境にもかかわらず迅速にで満たされています。

関連記事:

昨日 · 23:05

バイキング: 極地における象牙貿易ネットワークの指導者たち

研究者たちはDNAを調査し、炭素と窒素の動きや変化について測定しました。彼らは特別なラベルが付けられたアミノ酸を使って、微生物がどのように有機炭素を取り入れ利用するかを追跡しました。以下は主な発見です。

• 菌類は細菌よりも土壌中の炭素を効果的に貯蔵する能力があります。
• 土壌の炭素貯蔵には菌類と細菌の比率が重要です。
• 菌類が多いほど土壌に多くの炭素が蓄積される一方、細菌が多いとCO2排出が増加します。
• 特定の担子菌酵母は初期の炭素安定化において重要な役割を果たします。

菌類は氷河後の土壌で最初に成長し、有機炭素を増加させる役割を果たします。彼らは他の生命体よりも先に厳しい北極の環境で繁栄し、将来の生命に有機炭素を供給します。土壌が古くなるにつれて、細菌がアミノ酸を利用し始め、これがバイオマスの減少と二酸化炭素の排出増加につながります。

ドイツ、アメリカ、スイスの研究者たちが共同で行った研究が、「Proceedings of the National Academy of Sciences」に発表されました。この研究は、イギリスの自然環境研究会議、アメリカの国立科学財団、ドイツの国立科学財団から資金提供を受けています。