Разложение растительного детрита связано с марганцем

В новом исследовании, опубликованном в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), учёные показали, что долгосрочная скорость разложения растительного опада (подстилки) в лесных экосистемах тесно связана с циклами окисления-восстановления марганца (Mn). Механизмы этой связи, ранее наблюдавшейся в различных лесах, до сих пор были плохо изучены.

Работа имеет важное значение для понимания и прогнозирования углеродного цикла в наземных экосистемах. Скорость разложения подстилки влияет на высвобождение питательных веществ и формирование почвенного органического вещества. Результаты исследования показывают, что этот процесс в изученной хвойной экосистеме зависит от способности растений и микробов поставлять, накапливать и регенерировать короткоживущие виды марганца в слое опада.

«Это означает, что биодоступность, подвижность и реакционная способность марганца в системе растение–почва оказывают глубокое влияние на скорость разложения подстилки и, следовательно, на глобальный углеродный цикл в целом», — заявила соавтор работы Дженнифер Петт-Ридж. За семь лет наблюдений микробная трансформация детрита сильно коррелировала с изменениями степени окисления и концентрации марганца. Химический анализ показал, что почвенные грибы используют нереакционноспособный Mn из свежего опада для производства и распространения реакционноспособных (окисляющих) форм марганца в местах активного разложения. Образование этих форм совпало с появлением продуктов окислительного распада ароматических органических соединений, что является прямым доказательством роли марганца в разрушении подстилки.