氷河の後退: 菌類が新しい北極の土壌で炭素貯留を促進

Tokyo北極の氷河が溶け、数千年間氷に覆われていた土地が現れています。そこに微生物が急速に移住し、土壌の形成と炭素の貯蔵を助けています。

LMUのウィリアム・オルシ教授の率いる研究チームは、イーストが氷河に関係するプロセスで重要な役割を果たしていることを明らかにしました。彼らはスピッツベルゲンのミッドトレ・ローヴェンブリーン氷河前地を研究しました。この地域は氷河が急速に後退しています。研究は、DFG、NERC、NSFなどのいくつかの科学組織によって資金提供されました。

以下は研究の主なポイントです：

• バクテリアや菌類などの微生物が、新しく露出した土壌に最初に定着します。
• これらの微生物は、若い土壌の炭素と窒素を貯蔵する能力を決定します。
• 特に担子菌酵母などの菌類は、細菌よりも炭素を蓄えるのに優れています。
• 氷河の縁に近い土壌は若く、遠いほど古くて発達しています。

この研究では、さまざまな科学的手法が用いられました。研究者たちはDNAを解析して、どのような微生物が存在するかを調べました。また、炭素と窒素がどのようにシステムを通じて移動するかも測定しました。標識されたアミノ酸を使用することで、微生物がどのように有機炭素を取り込んで利用するかを明らかにしました。

研究チームは、初期段階で菌類が土壌の炭素を安定化させることを発見しました。これらの菌類は土壌の形成を助ける有機炭素を追加します。そして、土壌が古くなるに従って、細菌がより活発になり、土壌からより多くのCO2が放出される原因となります。

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オルシは、微生物が若い土壌における炭素と窒素の量を調整する役割を果たすと説明しています。これらの微生物は、新しい土壌がどのように形成され、どれだけの炭素を蓄えることができるかを理解する手助けをしてくれます。

北極地域には多くの種類の菌類が存在し、その数は植物を上回っています。これは、菌類がこれらの生態系において重要な役割を果たしていることを示しています。オルシが指導する学生フアン・カルロス・トレホス・エスペレタやジェームズ・ブラッドリー博士との共同研究が、科学誌「Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)」に発表されました。

ブラッドリーは2013年にその場所で氷のコアを採取しました。2021年に彼のチームが戻ってきたとき、氷河がかなり縮小し、裸の土壌が露出しているのを目撃しました。その土壌の調査によって、異なる種類の微生物が存在していることがわかりました。

氷河が溶けることで、土壌の長期変化がよくわかります。氷河に近い土壌は新しく、離れている場所の土壌にはコケ類、地衣類、花などの植物が多く見られます。

研究は、将来における炭素の貯蔵においてキノコ類が果たす重要な役割を強調しています。北極の氷河が溶けると、微生物が生息できる陸地が増えます。これらのプロセスを理解することは、北極の生態系が気候変動にどう反応するかを知る上で不可欠です。