Biosferika.ru
Биосфера, то есть глобальная экосистема Земли, состоит из множества различных компонентов, тесно связанных общими потоками вещества и энергии. Особое значение для всего живого имеют круговороты биогенных элементов — перемещение атомов определенного сорта «по замкнутой траектории», которое сопровождается их химическими и физическими превращениями.
Особого внимания заслуживает круговорот углерода, ведь это элемент лежит в основе всего живого, а заодно — важных парниковых газов: углекислоты и метана.
Говоря об углероде, важно не забывать об огромной роли почвы в его цикле. Почвенный покров — один из ключевых резервуаров углерода, который постоянно обменивается этим элементом с другими его «хранилищами» — живыми организмами, атмосферой и так далее.
Динамика углерода в почве определяется живущими в ней микроорганизмами, играющими роль «катализаторов» геохимических циклов. Эти крошечные клетки неустанно проделывают огромную работу, чтобы превратить огромные количества одних соединений в другие.
Естественно ожидать, что в условиях глобального потепления, с одной стороны, должны активироваться микроскопические обитатели почвы, а с другой — перераспределяться потоки углерода между его ключевыми «хранилищами». То же можно сказать о других так называемых биогенных элементах — например, азоте. Однако детального понимания подобных связей до сих пор не было.
Новая статья в журнале Global Change Biology обстоятельно разбирается с этим вопросом.
Чтобы распутать сложные взаимосвязи почвенных микробов, окружающей их среды и глобальных изменений климата, ученые в условиях лаборатории отслеживали изменения в физиологии микробов, полученных из ряда почв на двух опытных площадках Гарвардского университета. Ранее за ними долго наблюдали в процессе исследований, посвященных изменению температуры почвенного покрова и длившихся 13 и 28 лет.
Микробы для анализа отбирали в разное время года. Далее их культивировали в условиях различных температур (от четырех до 30 градусов), чтобы проследить связь этого фактора с метаболизмом микроорганизмов. Оценивали скорость их роста, дыхание, эффективность использования углерода и активность внеклеточных ферментов. Также анализировали изменения химического состава органических компонентов окружающей почвы.
Авторам исследования удалось выяснить, что растущая температура подавляет выделение почвенными микробами углекислоты, но исключительно летом. Это связано с их голоданием в теплое время года. В другие сезоны активность микрофлоры почв остается в целом неизменной.
Вам также может понравиться
