Влияние изменения климата на почвенные микробы и углеродный цикл

Почва — крупнейший наземный резервуар углерода. Опасение состоит в том, что потепление может высвободить значительную часть почвенного углерода в виде CO₂, ускорив глобальное потепление. Ключевую роль в этом процессе играют микробы, которые могут либо превращать органический углерод (опавшие листья, корни) в почву, либо выделять его в атмосферу как CO₂.

Международная группа исследователей под руководством Университета Массачусетса в Амхерсте выяснила, как потепление влияет на углеродный цикл почвенных микробов. Результат удивителен: повышение температуры снижает скорость дыхания микробов (выделения CO₂) — но только летом. В остальное время года микробная активность остаётся на прежнем уровне.

Однако у этой истории есть важная оговорка. Летом микробы выделяют меньше CO₂ из-за голода. Долгосрочное потепление угрожает жизнеспособности лиственных деревьев, чьи опавшие листья служат пищей для микробов.

"Один из главных выводов нашего исследования — опавшие осенние листья смягчают негативное влияние глобального потепления на почвенных микробов", — говорит Кристен ДеАнджелис, профессор микробиологии и старший автор статьи в Global Change Biology.

Но меньше листьев означает меньше пищи для микробов, что, по-видимому, ведёт к снижению микробной биомассы летом.

Исследование основано на данных двух долгосрочных проектов в Гарвардском лесу:

• Эксперимент по прогреву почвы в лесных экосистемах (с 1991 года).
• Изучение почвенных микробов и потепления (с 2006 года).

"Отбор проб почв, прогревавшихся 13 и 28 лет, помог нам понять, насколько микроорганизмы устойчивы к изменениям температуры", — отмечает ведущий автор Луиз А. Домейньоз-Орта.

Понимание углеродного бюджета — полного цикла углерода через воздух, почву и воду — критически важно. Это исследование даёт климатическим моделям более точное представление о работе углерода в почве, что поможет лучше планировать действия в условиях потепления.