Непропорционально большая роль почвенных микробов
Три учёных предложили новый подход для лучшего понимания роли почвенного органического вещества в долгосрочном хранении углерода и его реакции на изменения глобального климата и химического состава атмосферы. Идеи, сформулированные Джули Джастроу из Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики США, Чао Ляном из Института прикладной экологии Китайской академии наук и Джошуа Шимелом из Калифорнийского университета, опубликованы в августовском выпуске журнала Nature Microbiology.
Эта работа актуальна в контексте растущей проблемы деградации почв и концепции почвенной безопасности. Исследователи отмечают смену парадигмы: если раньше основными компонентами стабильного почвенного углерода считались остатки разложившегося растительного материала, то теперь появляется всё больше свидетельств, что мёртвая микробная биомасса и другие микробные остатки могут вносить ещё больший вклад в устойчивые пулы углерода. Хотя живая биомасса микробов составляет лишь 1–5% от общего запаса почвенного углерода, их быстрый метаболизм означает, что их вклад в формирование органического вещества может быть значительно больше, чем считалось ранее.
«Новое понимание крайне важно для наших национальных и глобальных дискуссий об уязвимости почв, их устойчивости для производства продовольствия и биотоплива, экологической стабильности и климатической политики», — отмечает Чао Лян. Учёные предлагают использовать концепцию «почвенного микробного углеродного насоса», заимствованную из морских исследований, чтобы систематизировать понимание роли микробного анаболизма. Ключевым в этом процессе является «эффект захоронения» (entombing effect), когда синтезированные микробами соединения стабилизируются за счёт тесных физико-химических связей с почвенными минералами. Баланс между этим эффектом и противоположным «эффектом праймирования» (priming effect), который стимулирует разложение стабильного органического вещества, во многом определяет судьбу углерода в почве. Для количественной оценки этих процессов и проверки концепции потребуются новые аналитические инструменты и данные.