科学的研究は、土壌微生物が生態系、大気中の炭素レベル、そして気候に影響を与える上で果たす複雑な役割に新たな光を投げかけています。
ロンドン、28 3月、2017 - 土壌と空気の間の炭素のやりとりに困惑している気候科学者は、土壌微生物、つまり地球上で最も小さい住民が果たす役割についてもっと深く考える必要があるかもしれません。
ある研究チームは、土壌微生物が実際に乾燥地土壌の色を明るくすることができることを発見しました。 より多くの光を反射し、より多くの放射エネルギーを宇宙に戻す.
もう一人は 予想外の大気中炭素源の特定：氾濫原から大気中に入る土壌炭素の17％は、2メートルを超える深さの微生物に由来します。
そして3番目のグループが確認しました 植物が干ばつから生き残るのに役立つ土壌細菌、アリゾナ、イスラエル、ナイル渓谷などの乾燥地での収穫量を増やします。
土壌微生物の種類
基本的に、3つの研究はすべて新しいフロンティアからの報告です。 ほぼ 地球上で最も知られていない生態系は、私たちの足下にあるものです。：小さなピンチ土壌には数百種類の微生物が生息しており、各ピンチの数は数十億に数えることができます。
これらの実体が何をするのか、そしてそれらがどのようにして相互に作用するのかは、まだつなぎ合わせるべきパズルです。
それで、すべての場合において、研究は不完全です。 しかし、それぞれの研究は開花植物、大気、岩盤の間の相互作用の複雑さの新しい側面を表しています。そしてこれらすべての相互作用は微生物によって媒介されています。
乾燥地は惑星の地表の40％を覆います。 これらの乾燥地帯は活気がないように見えるかもしれません、しかし、砂漠の皮は苔、地衣類と シアノバクテリア それは生物学的土壌クラスト、またはバイオクラストを形成します。
米国地質調査所の科学者たちがScientific Reports誌に書いています 彼らはコロラド高原でこれらのバイオクラストの2乗を測定し、それらを異なるレベルの暖かさと降雨量でテストした。
彼らはバイオクラストの反応をモニターし、また太陽エネルギーがどれだけ大気中に反射したかを計算しました。
気候科学者はこれを アルベド効果そしてそれは気候モデルにおいて重要な役割を果たす。
より暖かさとより多くの水の混合は、地球温暖化の速度を遅くするのに十分かもしれない速度で暗い表面を明るい土壌に変えました。
「この情報は気候を理解する上で重要なステップであり、将来の気候モデルを開発するのに役立つかもしれません」
しかし、同様に、コケや地衣類から土壌を明るくするシアノバクテリアへの切り替えは、土壌侵食を促進し、土壌肥沃度を低下させ、大気からの温室効果ガス二酸化炭素の除去を遅らせるかもしれません。
「気候変動が生物クラストに影響を与える可能性があるという発見は、将来の気候に影響を与える可能性があります」と、生物学者のAustin Rutherfordは述べています。 アリゾナ大学、研究を主導した。
「この情報は気候を理解する上で重要なステップであり、将来の気候モデルを開発するのに役立つかもしれません。」
第二のグループ Vadose Zone Journalに報告する 彼らは表面のバイオクラストより少し深く見えたこと。
研究者たちは、3年前にアメリカのグレートプレーンズの真下に地層があることを発見しました。 古代の炭素が豊富な土壌の広大な宝庫。 現時点では、この炭素は安全に埋められていると想定されていました。
しかし、 ローレンス・バークレー国立研究所 カリフォルニアでコロラド川の氾濫原からの二酸化炭素のフラックスを測定し、大気中に入った炭素のほぼ5分の2が2メートルと3.5メートルの間の深さで忙しい土壌微生物から来ていることがわかりました。地球システムのモデル。
これは、根の深さをかなり下回っています。 通気帯 表土のはるか下、地下水面の上。 そしておそらくこの不活性地帯でさえ、土壌微生物はいまだに生活のサイクルにおいて役割を果たしていました。
からのチームによると 北アリゾナ大学、いくつかの微生物はさらに価値のあるものを演じることができます。 科学者 Plant and Soilジャーナルに報告する 彼らは世界中から52研究を分析して、微生物のちょっとした魔法を識別したということです。
顕微鏡マニピュレータ
作物植物に成長促進根圏細菌 - 根を定着させる微生物を与えた場合、野菜や穀物の収量は、十分に水分を与えられた植物と比較して、干ばつで20％から45％増加しました。 それで、1組の顕微鏡マニピュレータの助けを借りて、水に苦労していた植物は、灌漑されたものよりさらに良くなりました。
これは本当に予想外です。 植物が栄養分を土壌微生物に依存していること、および有害生物に対する保護はよく知られています。 しかし、最近の研究では、特定の土壌微生物が干ばつによる植物ストレス時に有意で実りある保護効果をもたらすことを示唆しています。
どのようにそしてなぜこれらの特定の根圏細菌が彼らの植物宿主にこの利点を与えるのかは、実験によって解決されなければならない進化的パズルです。
しかし、国連の推計によれば、世界は毎年干ばつや砂漠のために年間数百万ヘクタールの耕作可能な土地を失っています。成長し続ける。
そして、脆弱な乾燥地を大気中の炭素を消費する緑の光合成表面に修復することは、今度は惑星気候システムにフィードバックするでしょう。
今のところ、それは単なる希望であり、もっと多くの研究がなされる必要があります。 しかし、繰り返しになりますが、地球上で最も重要な生き物が最もひどく危険にさらされている可能性があるということを思い出してください。 - 気候ニュースネットワーク
