Микроорганизмы могут стать «игроизменяющим фактором» в восстановлении экосистем

Почва обеспечивает множество услуг, необходимых для жизни на Земле. Поэтому глобальное снижение её качества вызывает серьёзную озабоченность. Одно из решений может заключаться в крошечных организмах, способных направлять восстановление экосистем: микроорганизмах. Они так малы, что их нельзя увидеть невооружённым глазом, но они могут внести большой вклад в восстановление почв и экосистем. Об этом пишут учёные из Вагенингена в научном журнале Science.

Микроорганизмы, такие как грибы и бактерии, незаменимы для почвы. Они определяют, как растения могут укореняться, подавляют болезни растений и разлагают отмерший растительный материал, из которого возникают новые питательные вещества для растений. Они также определяют губчатую функцию почвы: например, сколько воды фильтруется и удерживается. Из-за их незаменимой функции микроорганизмы часто рассматриваются как индикаторы здоровья почвы. Меньше внимания уделяется их потенциалу как «директоров» восстановления почвы. Учёные из Вагенингенского университета подчёркивают важность изменения этого подхода.

Игроизменяющие факторы

По их мнению, микробиота — собирательное название для всех типов микроорганизмов — является «игроизменяющим фактором» в восстановлении почв. Чтобы лучше понять масштабы этого потенциала, авторы составили обзор наиболее перспективных микробных групп. При этом они также указали, как каждая группа может помочь при различных формах восстановления.

«То, что микроорганизмы определяют функции почвы, известно как минимум два десятилетия, — говорит микробиолог Оксана Кобан, ведущий автор исследования в Science. — Однако почти нет экспериментов, которые изучают, как микроорганизмы могут влиять на свойства почвы таким образом, чтобы помочь деградировавшим почвенным экосистемам». Эта идея возникла в рамках проекта Open Mind Нидерландской организации научных исследований (NWO).

Гидрологическое восстановление

В исследовании особое внимание уделяется так называемому гидрологическому восстановлению. Речь идёт о губчатом эффекте почвы: обеспечении достаточной инфильтрации воды при одновременном удержании её части для растений. Вода необходима для роста растений, что, в свою очередь, является важным шагом для восстановления деградированных почв.

«Хотя лишь 0,05% мировых запасов пресной воды хранится в почве, почвенная вода необходима для жизни на суше, — объясняет соавтор Мартин ван дер Плог. — Взаимодействие между почвенной биологией и губчатым эффектом почвы играет важную роль в круговороте воды. Для этого также требуется сотрудничество между почвенными биологами и гидрологами. Пока это редкость, что делает данное исследование очень уникальным».

В обзоре наиболее перспективных микробных групп для восстановления почв авторы начинают с групп, наиболее многообещающих для гидрологического восстановления. Данные являются результатом углублённого анализа состава микробиоты в засушливых регионах и её реакции на изменения почвенной влаги. Используя эту информацию, удалось стимулировать рост микробиоты, добавляя «пищу», которую они любят, и таким образом улучшить губчатое действие почвы. Как только здоровье почвы достаточно улучшится, можно добавить растительность, которая будет работать вместе с микроорганизмами для дальнейшего укрепления почвы.