Засуха увеличивает количество пыли с микробами, оседающей в Сьеррах
Пыль со всего мира оседает в горах Сьерра-Невада, неся микробы, токсичные как для растений, так и для людей.
Исследование Калифорнийского университета в Риверсайде показывает, что более высокие концентрации этой пыли оседают на меньших высотах, где люди чаще всего ходят в походы.
«Патогенная пыль становится всё большей угрозой по мере того, как Земля становится суше. Оказывается, нельзя просто уйти в горы, чтобы от всего этого скрыться», — говорит микробный эколог UCR Миа Мальц, руководившая исследованием.
Исследователи детализировали типы грибов и бактерий, оседающих от низких до высоких высот в горах, в новой статье в Frontiers in Microbiology. «Некоторые из этих микробов могут вызывать гибель урожая и респираторные заболевания у людей», — отмечает Мальц.
На низких высотах исследователи обнаружили больше мучнистой росы и черни — патогенов, которые могут привести к упадку лесов и потерям урожая. Они также нашли грибы, такие как Cryptococcus (липкие дрожжи), и фитопатоген Alternaria, которые могут вдыхаться или вызывать инфекции в лёгких человека.
Исследователи не были удивлены, узнав, что пыль в Сьерра-Неваде представляет собой смесь частиц почвы из отдалённых мест, таких как пустыня Гоби в Китае, и ближних, таких как долина Сан-Хоакин в Калифорнии. Однако они были удивлены составом микробов в пыли и тем, где они осели в горах.
Они предполагали, что равномерно смешанная азиатская и местная пыль будет иметь наибольшее разнообразие бактерий и грибов. Вместо этого они обнаружили, что когда пыль была более смешанной, её видовое богатство было ниже.
Образцы пыли были собраны на четырёх участках сети Critical Zone Observatory в Сьеррах, на высотах от 400 до 2700 метров. Исследователи предполагают, что микробы постепенно выпадали из пыли во время её переноса, что может объяснять, почему на вершинах гор было обнаружено меньше типов бактерий и грибов, чем у их подножия.
«Я склонна считать разнообразие чем-то хорошим, своеобразной страховочной сеткой. Можно потерять несколько видов и сохранить основные функции сообщества. В данном случае потеря микробного разнообразия на больших высотах не кажется негативной — мы теряем патогены», — говорит Мальц.
Часть пыли, путешествующей по миру и оседающей в Сьерра-Неваде, естественна и даже полезна для горных экосистем. Пыль переносит грибы и бактерии, которые помогают разлагать органический мусор и обогащать почву.
В пыли также содержатся полезные микробы, которые позволяют растениям поглощать необходимые для роста питательные вещества, такие как фосфор. В этой экосистеме сосны получают из пыли более 80% того, что им нужно для производства хвои.
«Без пыли у деревьев не было бы того, что им нужно для процветания и фиксации углерода из атмосферы на том уровне, на котором они это делают сейчас», — говорит эколог-микробиолог UCR и соавтор исследования Эмма Аронсон.
Однако в будущем климате, вероятно, будет больше засух, что приведёт к увеличению количества пыли. Если большая доля микробов, оседающих в Сьерра-Неваде, окажется патогенной, это может повлиять на то, какие виды растений и животных смогут сохраниться.
«При увеличении гибели крупных хвойных и других растений будет связываться меньше углерода, чем было исторически, и атмосфера может стать ещё горячее», — говорит Аронсон.
Хотя исследователи не ставили целью изучение изменения климата, это исследование даёт представление о том, что может произойти при уменьшении снежного покрова и удлинении сухих сезонов.
«Горы — хорошая естественная лаборатория для изучения изменения климата, потому что на вершине прохладнее и влажнее, а у основания — теплее и суше. Они дают нам прогностическую силу о том, как экосистемы будут адаптироваться к изменениям, которые мы уже наблюдаем», — заключает Мальц.