新研究: 氷河が残す北極土壌の微小真菌が炭素貯蔵を促進

Tokyo北極の氷河が急速に溶け、新しい土地が現れています。そこには小さな生物、例えば菌類や細菌が入り込んで住み始めます。ロンドン大学クイーンメアリー校のジェームズ・ブラッドリー博士と彼のチームは、氷河が溶けた後に新しい土壌を作るために菌類が重要であることを発見しました。

ブラッドリー博士のチームは、プロセスを研究するためにスヴァールバルを訪れました。この北極地域は、地球の他の地域よりもはるかに速く温暖化しています。かつて氷河に覆われていた土地は、今では無生命で空っぽです。最初にそこに住みつく生物の中には、細菌や菌類が含まれます。これらの微生物は土壌の形成を助けます。適切な条件が整えば、土壌は大量の炭素を保持することができます。

主な発見には以下が含まれます:

• 菌類は土壌の炭素貯蔵において重要な役割を果たしています。
• 研究チームはスピッツベルゲンのミッドレ・ラーヴェンブリーン氷河に焦点を当てました。
• 微生物群集はDNAを用いて分析されました。
• 実験では炭素と窒素の循環が追跡されました。

ブラッドリーは2013年に初めてその場所を訪れ、氷河で作業を行いました。2021年に再訪した際、氷河は縮小し、露出した土壌が見られました。条件は厳しかったものの、これらの土壌にはさまざまな微生物が存在していました。新たに露出した地域は、土壌の発達を研究するのに適しています。

菌類と細菌は、新しい土壌にどれだけの炭素と窒素が蓄積されるかを決定します。彼らはまず、この栄養が乏しく非常に寒く暗い場所に住みつきます。研究者たちは、菌類が土壌中の炭素保持に重要な役割を果たしていることを発見しました。

チームは土壌中の微生物を特定するためにDNAを解析しました。また、特別なラベルを付けたアミノ酸を用いて、炭素や窒素の動きを追跡しました。これにより、微生物が＜有機炭素＞をどのように利用し処理するかを明らかにしました。

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ミュンヘンのルートヴィヒ・マクシミリアン大学のフアン・カルロス・トレホス＝エスペレタは、炭素の貯蔵と放出に関する研究を主導しました。彼の研究によると、菌類は細菌よりも炭素を貯蔵するのに優れていることが多いとされています。菌類と細菌のバランスが炭素の貯蔵量を示しており、菌類が多いほど土壌に炭素がより多く蓄積され、細菌が多いとCO2の排出が増える可能性があります。

北極の高緯度地域における菌類の数は、植物と比較して非常に多いです。菌類の群集は生態系にとって重要な役割を果たしています。研究によると、特に担子菌酵母は、初期の土壌の炭素固定化に重要であることがわかっています。これらの菌類は、有機炭素の基盤を形成し、土壌のさらなる発展に重要な役割を果たしています。

古い土壌では、細菌が活発になり、CO2の排出が増加し、バイオマスが減少します。そのため、氷河が溶ける北極の土壌では、真菌が炭素を貯蔵する上で重要な役割を果たしています。

この研究の成果は「米国科学アカデミー紀要」に発表されました。ブラッドリー博士のグループは、ドイツ、アメリカ、スイスの研究者が参加しました。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、およびドイツの国立科学財団から資金提供を受けていました。調査の結果、氷河が溶ける際に北極の土壌でカーボンを蓄える菌類の重要な役割が明らかになりました。