Mikrobiom tla: Novi uvidi u funkcionisanje ‘žive kože’ Zemlje
Foto: Nihonjoe - Own work, CC BY-SA 3.0
“Biokore trenutno prekrivaju približno 12% Zemljine kopnene površine i očekujemo da će se njihova površina smanjiti za oko 25% do 40% u roku od 65 godina zbog klimatskih promjena i intenzivnijeg korištenja zemljišta”
Biološke kore tla, ili biokore, sastavljene su od skupine organizama (sićušne mahovine, lišajevi, zelene alge, cijanobakterije, druge bakterije i gljive) koji tvore višegodišnji, dobro organizovan površinski sloj u tlu. Biokore su široko rasprostranjene, javljaju se na svim kontinentima gdje god nedostatak vode ograničava rast uobičajenih biljaka, što omogućava da svjetlost dopre do golog tla. Vode u tim predjelima ima dovoljno za podržavanje rasta mikroorganizama koji obavljaju vrijedne usluge ekosistema kao što su uzimanje ugljika i azota iz zraka i njihovo fiksiranje u tlu, recikliranje hranjivih tvari i uvezivanje čestica tla, što smanjuje nastanak prašine.
Ta funkcija stabilizacije tla, koja smanjuje eroziju tako što omogućava da se tlo zgrudva i ne raspadne u prašinu iznimno je važna, smatra Estelle Couradeau, docentica u oblasti mikrobiologije tla i okoliša na Penn Stateu. Njezina istraživačka grupa intenzivno je proučavala biokoru već desetljeće.
“Biokore trenutno prekrivaju približno 12% Zemljine kopnene površine i očekujemo da će se njihova površina smanjiti za oko 25% do 40% u roku od 65 godina zbog klimatskih promjena i intenzivnijeg korištenja zemljišta”, rekla je Couradeau.
“Većina prašine nastaje u suhim područjima, a studije pokazuju da prisutnost biokora u suhim područjima uveliko smanjuje količinu prašine koja bi inače dospjela u atmosferu”, kaže ona. “Mislimo da bi gubitak biokora uzrokovao povećanje globalne emisije i taloženja prašine od 5% do 15%, što bi utjecalo na klimu, okoliš i ljudsko zdravlje.”
Koristeći novu metodu za otkrivanje mikrobne aktivnosti u biokorama nakon što se nakvase, istraživački tim pod vodstvom Penn Statea novom studijom daje bolji uvid u uloge mikroba u formiranju ‘žive kože’ Zemlje u brojnim polusušnim ekosistemima širom svijeta.
“Kada je tlo suho, mikrobi u tlu uglavnom miruju i ne rade mnogo. Ali čim osjete vodu vrlo brzo oživljavaju, u roku od nekoliko sekundi do minuta. Zatim aktivno stvaraju hlorofil i fiksiraju ugljik i azot sve dok se tlo ponovno ne osuši, kada se mikrobi ponovno uspavaju. Mikrobi prolaze kroz ove cikluse aktivnosti svaki put kada padne kiša”, objašnjava Ryan Trexler, doktorant iz ekologije i biogeohemije na Intercollege Graduate Degree Programme, koji je predvodio istraživanje.
Kako bi proučili biokoru, istraživači su uzeli uzorke s tri parcele nenarušene biokore na visoravni Colorado blizu Moaba, Utah u kojoj dominiraju cijanobakterije. Uzorci biokore uzeti su u jesen nakon kiše koja je dovoljno namočila tlo da aktivira mikrobe. Zatim su uzorci naknadno osušeni i pohranjeni u mraku, a potom poslije dužeg vremena ponovno su namočeni.
Za određivanje mikroorganizama koristili su metode obilježavanja aminokiselina i fluorescentno obilježavanje ćelija koje imaju aktivnu sintezu proteina. Te metode su kombinirali sa metagenomskim sekvenciranjem, što im je omogućilo da sveobuhvatno uzorkuju sve gene u svim organizmima koji su bili prisutni u uzorcima. Na taj način su profilirali raznolikost i potencijalne funkcionalne sposobnosti aktivnih i neaktivnih mikroorganizama u zajednici biokore nakon što su aktivirani simuliranom kišom.
Aktivne i neaktivne komponente zajednice biokore razlikovale su po bogatstvu vrsta i sastavu četiri sata i 21 sat nakon vlaženja biokora, izvijestili su istraživači. Generalno, to ukazuje da su i Zemljine biokore uveliko podložne utjecaju klimatskih promjena s negativnim posljedicama narušavanja njihovih prirodnih procesa.
Izvor: ScienceDaily
Prevod: AbrašMEDIA
