Fungi i retencja węgla: badanie wpływu topniejących lodowców na glebę Arktyki

WarsawTopniejące lodowce Arktyki odsłaniają nowe obszary, które szybko są zasiedlane przez drobne organizmy. Dr James Bradley z Queen Mary University of London i jego zespół odkryli, że drożdże pomagają w tworzeniu nowych gleb w Arktyce. Choć lodowce pokrywają 10% powierzchni Ziemi, globalne ocieplenie powoduje, że szybko się kurczą. To odkrywanie ziemi, która była ukryta pod lodem przez tysiące lat, pozwala na zasiedlenie przez mikroorganizmy, takie jak bakterie i grzyby, które następnie gromadzą składniki odżywcze i formują gleby. Proces ten jest istotny dla przechowywania węgla w glebie, co ma znaczenie zarówno naukowe, jak i społeczne.

Zespół dr. Bradleya udał się na Svalbard, grupę wysp położonych daleko na północ od koła podbiegunowego. W tym rejonie klimat ociepla się siedmiokrotnie szybciej niż średnia globalna, co prowadzi do szybkiego topnienia lodowców. Nowo odsłonięte obszary charakteryzują się ubogą glebą, niskimi temperaturami i brakiem światła słonecznego w zimie. Mikroorganizmy są pierwszymi, które adaptują się do tych surowych warunków. Te drobnoustroje odgrywają kluczową rolę w regulacji ilości węgla i azotu, które mogą pozostać w nowo powstałych glebach. Zespół Bradleya pragnął zrozumieć, w jaki sposób te mikroorganizmy przyczyniają się do powstawania gleby w miarę zanikania lodowców.

Zespół badał teren przed Midtre Lovénbreen, cofającym się lodowcem na Spitsbergenie. Dr Bradley, który odwiedził to miejsce po raz pierwszy w 2013 roku, zauważył znaczące zmiany do 2021 roku. Lód zamienił się w odkrytą glebę. Badania wykazały obecność różnych mikroorganizmów w nowo powstałej glebie. Obszar pomiędzy końcem lodowca a starszą glebą to idealne miejsce, by obserwować, jak życie powoli kolonizuje nowe tereny. Te ekosystemy są delikatne, ale szybko zasiedlane przez specjalne mikroby, mimo nieprzyjaznych warunków.

Zobacz również:

Dzisiaj · 04:05

Wikingowie: pionierzy arktycznych szlaków handlowych kością słoniową

Naukowcy badali DNA, analizując, jak węgiel i azot przemieszczają się i ulegają przemianom. Użyli specjalnie oznakowanych aminokwasów, aby śledzić, jak mikroorganizmy pochłaniają i wykorzystują węgiel organiczny. Oto niektóre kluczowe wyniki:

• Grzyby skuteczniej magazynują węgiel w glebie w porównaniu z bakteriami.
• Stosunek grzybów do bakterii jest kluczowy dla magazynowania węgla w glebie.
• Większa ilość grzybów oznacza więcej węgla w glebie, podczas gdy więcej bakterii prowadzi do większych emisji CO2.
• Pewne drożdże z grupy podstawczaków odgrywają kluczową rolę we wczesnej stabilizacji węgla.

Grzyby są pionierami wzrostu w glebie polodowcowej i pomagają zwiększyć zawartość organicznego węgla. Rozwijają się w surowych warunkach Arktyki, zanim pojawią się inne formy życia, tworząc podłoże z organicznego węgla, z którego mogą korzystać inne organizmy. W miarę starzenia się gleby, bakterie zaczynają wykorzystywać aminokwasy, co prowadzi do mniejszej ilości biomasy i wyższej emisji CO2.

Badacze z Niemiec, Stanów Zjednoczonych i Szwajcarii przeprowadzili badanie, które zostało opublikowane w Proceedings of the National Academy of Sciences. Projekt ten otrzymał wsparcie finansowe od brytyjskiej Rady ds. Środowiska Naturalnego, amerykańskiej Narodowej Fundacji Nauki oraz niemieckiej Narodowej Fundacji Nauki.