Исторический уровень осадков важен для выбросов углерода из почвы
Исследователи из Техасского университета в Остине обнаружили, что почвенные микробы из исторически более влажных регионов более чувствительны к влажности и выделяют значительно больше углерода, чем микробы из исторически более сухих районов. Эти выводы, опубликованные в Proceedings of the National Academy of Sciences, указывают путь к более точному климатическому моделированию и углубляют понимание региональных различий в микробной жизни.
Почвенные микробы ежегодно добавляют в атмосферу от 44 до 77 миллиардов тонн углерода через процесс дыхания — это больше, чем все ископаемое топливо вместе взятое. Новое исследование показывает, что для лучшего прогнозирования изменений почвенного дыхания необходимо учитывать не только изменение климата, но и климатическую историю, поскольку микробы по-разному реагируют на изменения среды во влажных и засушливых районах.
В регионах с исторически большим количеством осадков почвенные микробы выделяли в атмосферу вдвое больше углерода, чем микробы из засушливых регионов. Учёные установили, что это связано с различной реакцией на изменение: микробы из самых влажных районов были в четыре раза чувствительнее к изменениям влажности, чем их собратья из самых сухих районов.
«Современные модели предполагают, что почвенные микробы в любой точке мира демонстрируют одинаковые реакции на изменения окружающей среды и делают это мгновенно, — говорит профессор интегративной биологии Кристин Хоукс. — Но мы продемонстрировали, что историческое количество осадков формирует реакцию почвенного дыхания».
Команда провела три долгосрочных исследования, включавших полевые работы и лабораторные эксперименты в течение шести лет. В каждом случае результат был одинаков: исторический уровень осадков оказался критически важен для реакции почвенных микробов на изменения, влияя на результат так же, как и температура. Исследование также выявило ранее неизвестные нюансы: микробные сообщества из самых сухих образцов почвы (живущие в условиях с четвертью количества воды по сравнению с самыми влажными почвами) реагировали лишь долей тех выбросов углерода, которые производили их «родственники» из влажных почв. Эти различия сохранялись независимо от других характеристик почвы.
«Мы обнаружили, что почвенные микробы и их функции обладают высокой устойчивостью к изменениям, — отмечает Хоукс. — Эта устойчивость важна, потому что означает, что предыдущие локальные условия будут ограничивать функционирование экосистем при столкновении с изменением климата».