빙하가 녹으면서 북극 토양의 탄소 저장을 돕는 곰팡이 변화 연구

Seoul북극의 빙하가 녹으면서 새로운 지역이 드러나고 그곳은 미생물들에 의해 빠르게 점령됩니다. 런던 퀸 메리 대학교의 제임스 브래들리 박사와 그의 연구팀은 효모가 북극에서 새로운 토양을 생성하는 데 도움을 준다는 사실을 발견했습니다. 지구 표면의 10%가 빙하로 덮여 있지만, 지구 온난화로 인해 빙하가 빠르게 녹고 있습니다. 이는 수천 년 동안 얼음 아래에 있던 땅을 드러내고 있습니다. 빙하가 녹으면서 박테리아와 곰팡이 같은 미생물들이 드러난 지역에 들어와 영양분을 모으고 토양을 형성합니다. 이는 토양의 탄소 저장에 있어 과학적 및 사회적 중요성을 지닙니다.

브래들리 박사의 팀은 북극권 북쪽의 군도인 스발바르드로 향했습니다. 이 지역에서는 기후가 세계 평균보다 7배 빠르게 따뜻해지고 있어, 빙하가 빠르게 녹고 있습니다. 새로 노출된 지역은 토양이 빈약하고 매우 춥고 겨울에는 햇빛이 들지 않습니다. 미생물이 이러한 혹독한 환경에서 가장 먼저 정착합니다. 이 미생물은 새로운 토양에 얼마만큼의 탄소와 질소가 유지될지를 결정하는 데 중요한 역할을 합니다. 브래들리의 팀은 빙하가 녹으면서 미생물이 토양 형성에 어떻게 기여하는지를 알아보기를 원했습니다.

연구팀은 스발바르의 축소되고 있는 빙하인 미트레 로벤브레엔 앞의 지역을 조사했습니다. 2013년에 처음 방문한 브래들리 박사는 2021년까지 큰 변화를 관찰했습니다. 얼음은 맨 흙으로 변해있었고, 검사 결과 다양한 미생물이 새로운 토양에서 살고 있음이 밝혀졌습니다. 빙하의 경계와 오래된 토양 사이의 지역은 생명이 새로운 지반을 서서히 점령해가는 과정을 관찰하기에 좋은 장소입니다. 이러한 생태계는 취약하지만, 험난한 환경 속에서도 빠르게 특수한 미생물들로 채워집니다.

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연구자들은 DNA를 연구하고, 탄소와 질소가 어떻게 이동하고 변화하는지를 측정했습니다. 그들은 특정 표시된 아미노산을 사용하여 미생물이 유기 탄소를 어떻게 섭취하고 활용하는지를 추적했습니다. 다음은 몇 가지 주요 발견 사항입니다:

• 균류는 박테리아보다 토양에서 탄소를 더 효과적으로 저장한다.
• 토양 내 탄소 저장에 있어 균류와 박테리아의 비율이 중요하다.
• 균류가 많을수록 토양에 더 많은 탄소가 저장되며, 박테리아가 많으면 더 많은 CO2가 배출된다.
• 특정 담자균 효모는 초기 탄소 안정화에 중요한 역할을 한다.

균류는 빙하 후 토양에서 가장 먼저 자라며 유기 탄소를 증가시키는 역할을 합니다. 그들은 다른 생명체들이 도착하기 전에 혹독한 북극 환경에서 번성하며, 다른 생명체들이 이용할 수 있도록 유기 탄소를 형성합니다. 시간이 지나면서 토양이 오래되면 박테리아가 아미노산을 이용하게 되는데, 그 결과로 생물량은 줄어들고 이산화탄소 배출량은 증가하게 됩니다.

독일, 미국, 스위스 출신의 연구자들이 연구를 진행하였고, 그 결과는 국립과학원회보에 게재되었습니다. 이 연구는 영국 자연환경연구위원회, 미국 국립과학재단, 독일 국립과학재단의 지원을 받았습니다.