Нарушение чувствительных почв может усугубить изменение климата, выяснили исследователи

Почти треть углекислого газа, ежегодно попадающего в атмосферу, может быть связана с бактериями в почве, которые разлагают органическое вещество для получения энергии. Новое исследование, опубликованное 24 ноября в журнале Nature Communications, показывает, что небольшие, разрозненные популяции бактерий, живущих в бескислородных "карманах" почвы, оказывают недооцененное влияние на выбросы этого парникового газа.

Почва содержит в три раза больше углерода, чем атмосфера. В небольших бескислородных зонах, называемых анаэробными микрозитами, бактерии эволюционировали для извлечения энергии из органики без кислорода. Эти микробы производят значительно меньше CO₂ и не способны разлагать некоторые богатые углеродом биомолекулы, такие как воски и липиды. Таким образом, микрозиты играют защитную роль, сохраняя органические соединения и уменьшая выбросы CO₂ из почв. Однако их вклад в глобальный углеродный цикл ранее не был хорошо понят и не учитывался в моделях экосистем.

В лабораторных экспериментах, манипулируя потоком кислорода к образцам почвы, учёные обнаружили, что при дефиците кислорода производство CO₂ почвенными микробами падает в 10 раз, а разложение липидов и восков сокращается. Проверка на полевых участках в Орегоне подтвердила, что в незатопленных (континентальных) почвах содержится значительный объём анаэробных микрозитов, защищающих эти типы углеродных молекул.

"Изменения влажности почвы из-за орошения или климатических изменений будут влиять на распределение микробных метаболизмов и скорость производства CO₂", — сказал ведущий автор Скотт Фендорф. Потепление почвы, как ожидается, увеличит выбросы CO₂ в аэробных зонах. Кроме того, частое рыхление или вспашка почвы аэрируют её, превращая анаэробные микрозиты в аэробные и увеличивая высвобождение CO₂, что подчёркивает пользу методов низкой обработки почвы.