Хотите получать важные новости науки?
Подписаться
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
19.01.2023
Михаил Орлов
429

Установлена связь между глобальным потеплением, микробами почвы и листопадом

5.8

Изменения климата могут повлиять на множество процессов в биосфере Земли, включая круговороты необходимых живому биогенных элементов. Такие циклы (прежде всего цикл углерода) сильно зависят от деятельности почвенных микробов. Новая статья рассказывает, как на их активность влияют рост температуры и другие изменения, которые несет с собой глобальное потепление.

Осенний опад имеет решающее значение для активности микробов при росте температуры
Осенний опад имеет решающее значение для активности микробов при росте температуры / © humicgreen.com / Автор: Messiena Lucretius

Биосфера, то есть глобальная экосистема Земли, состоит из множества различных компонентов, тесно связанных общими потоками вещества и энергии. Особое значение для всего живого имеют круговороты биогенных элементов — перемещение атомов определенного сорта «‎по замкнутой траектории», которое сопровождается их химическими и физическими превращениями.

Особого внимания заслуживает круговорот углерода, ведь это элемент лежит в основе всего живого, а заодно — важных парниковых газов: углекислоты и метана.

Говоря об углероде, важно не забывать об огромной роли почвы в его цикле. Почвенный покров — один из ключевых резервуаров углерода, который постоянно обменивается этим элементом с другими его «‎хранилищами» — живыми организмами, атмосферой и так далее.

Динамика углерода в почве определяется живущими в ней микроорганизмами, играющими роль «катализаторов‎» геохимических циклов. Эти крошечные клетки неустанно проделывают огромную работу, чтобы превратить огромные количества одних соединений в другие.

Естественно ожидать, что в условиях глобального потепления, с одной стороны, должны активироваться микроскопические обитатели почвы, а с другой — перераспределяться потоки углерода между его ключевыми «‎хранилищами». То же можно сказать о других так называемых биогенных элементах — например, азоте. Однако детального понимания подобных связей до сих пор не было.

Новая статья в журнале Global Change Biology обстоятельно разбирается с этим вопросом.

Чтобы распутать сложные взаимосвязи почвенных микробов, окружающей их среды и глобальных изменений климата, ученые в условиях лаборатории отслеживали изменения в физиологии микробов, полученных из ряда почв на двух опытных площадках Гарвардского университета. Ранее за ними долго наблюдали в процессе исследований, посвященных изменению температуры почвенного покрова и длившихся 13 и 28 лет.

Микробы для анализа отбирали в разное время года. Далее их культивировали в условиях различных температур (от четырех до 30 градусов), чтобы проследить связь этого фактора с метаболизмом микроорганизмов. Оценивали скорость их роста, дыхание, эффективность использования углерода и активность внеклеточных ферментов. Также анализировали изменения химического состава органических компонентов окружающей почвы.

Авторам исследования удалось выяснить, что растущая температура подавляет выделение почвенными микробами углекислоты, но исключительно летом. Это связано с их голоданием в теплое время года. В другие сезоны активность микрофлоры почв остается в целом неизменной.

Из статьи также следует, что активность почвенной микрофлоры зависит от температурного режима — вот только не напрямую, а косвенно. Точнее, за счет изменения доступности необходимых субстратов — веществ, которыми питаются микробы.

В этой связи на первый план выходит такой сезонный фактор, как листопад — массовое опадение листьев с деревьев осенью. Листва как бы компенсирует температурную акклимацию, то есть постепенные изменения в метаболизме микробного сообщества в ответ на рост температуры, и это изменяет скорость химических процессов с участием углерода в почве.

Именно с этим связан риск для стабильности экосистем. Сведение лесов и потеря биоразнообразия означают, что станет меньше деревьев и меньше опадающей листвы. Для жизни почвенных микробов это, по-видимому, гораздо важнее, чем окружающая их температура — таков главный вывод новой статьи.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Биофизик, магистр биологии. Пишет о границах живого и неживого, сложных молекулах и простых ответах природы. Ведёт канал AreaDNA в Telegram.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Позавчера, 18:58
Игорь Байдов

За последние 30 лет размер трески, обитающей в Балтийском море, значительно уменьшился. Если раньше рыбаки вылавливали из воды особей размером с маленького ребенка, то теперь добытая рыба легко помещается в ладонях. Авторы нового исследования винят в этом человека, который заставил один из видов эволюционировать в «карликов».

Вчера, 17:23
Людмила Соколова

Чтобы понять, как часто за пределами Солнечной системы встречаются миры, похожие на Землю, ученые из Калифорнийского университета (США) провели статистический анализ 517 экзопланет. Результаты показали, что всего три мира, включая наш, соответствуют критериям потенциальной обитаемости. Наиболее перспективными из них оказались Kepler-22b и Kepler-538b.

Вчера, 11:35
Игорь Байдов

Команда исследователей из Италии и США предложила два способа, с помощью которых гипотетический зонд сможет быстро добраться до одного из самых отдаленных и малоизученных объектов Солнечной системы. Речь о Седне — транснептуновом теле, которое находится за орбитой Плутона. По мнению инженеров, эти передовые технологии смогут доставить аппарат к Седне за семь и 10 лет.

Позавчера, 18:58
Игорь Байдов

За последние 30 лет размер трески, обитающей в Балтийском море, значительно уменьшился. Если раньше рыбаки вылавливали из воды особей размером с маленького ребенка, то теперь добытая рыба легко помещается в ладонях. Авторы нового исследования винят в этом человека, который заставил один из видов эволюционировать в «карликов».

25 июня
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

Вчера, 17:23
Людмила Соколова

Чтобы понять, как часто за пределами Солнечной системы встречаются миры, похожие на Землю, ученые из Калифорнийского университета (США) провели статистический анализ 517 экзопланет. Результаты показали, что всего три мира, включая наш, соответствуют критериям потенциальной обитаемости. Наиболее перспективными из них оказались Kepler-22b и Kepler-538b.

17 июня
Адель Романова

Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.

25 июня
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

5 июня
Александр Березин

Вид антилоп, с ледникового периода привыкший к массовым миграциям, пытается вернуться в свой исторический ареал, когда-то достигавший Днепра. Однако их нетипичные для травоядных привычки вызывают сильнейшее отторжение у сельских жителей, предлагающих массово уничтожать их с воздуха. С экологической точки зрения возвращение этих животных весьма желательно, но как примирить их с фермерами — неясно.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно