Диета микробов определяет выброс углекислого газа

Ученые из Университета Дьюка установили, что соотношение азота и углерода в разлагающемся растительном опаде определяет, сколько азота становится доступным для растений в почве и сколько углекислого газа (CO₂) выделяется в атмосферу. Их исследование, опубликованное 1 августа в журнале Science, также позволило вывести универсальную математическую формулу, способную предсказать процесс разложения в любой точке мира.

Это открытие имеет ключевое значение для понимания почвенного плодородия и глобального углеродного цикла. Процесс разложения, осуществляемый микробами, высвобождает минеральный азот, необходимый для роста растений, и CO₂ — парниковый газ. Ученые впервые продемонстрировали, что закономерность выделения CO₂ при разложении управляется одними и теми же свойствами повсюду — от Арктики до тропических лесов. Это обеспечивает математический способ описания критически важного природного процесса.

«Ключевой вывод этого исследования в том, что микробы могут адаптироваться и довольно хорошо функционировать в бедной питательными веществами среде», — отметил старший автор исследования Амилкаре Порпорато. Если в их «рационе» не хватает азота, микробы склонны реагировать, выделяя больше CO₂ в воздух и потребляя меньше минерального азота из почвы, что делает азот доступным для растений раньше. Однако такая ранняя доступность азота делает его более уязвимым для вымывания дождями, что особенно актуально в условиях прогнозируемого изменения режима осадков.