科學研究為土壤微生物在影響生態系統,大氣碳含量和氣候方面發揮的複雜作用提供了新的視角。
倫敦,28 March,2017 - 氣候科學家對土壤和空氣之間的碳交通感到困惑,可能不得不更深入地思考土壤微生物 - 地球上最小的居民 - 所起的作用。
一個研究小組剛剛發現,土壤微生物實際上可以減輕乾旱土地的顏色 反射更多光線並將更多的輻射能量反射回太空.
另一個了 確定了一個意想不到的大氣碳源:從洪氾區進入大氣的土壤碳的17%起源於深度超過兩米的微生物。
第三組已確定 土壤細菌,可以幫助植物生存乾旱,並提高乾旱地區(如亞利桑那州,以色列和尼羅河谷)的農作物產量。
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土壤微生物的種類
從本質上講,這三項研究都是來自新前沿的報導。 幾乎是 地球上最不為人知的生態系統就是我們腳下的生態系統:一小撮土壤是數百種微生物的家園,每個捏的數量可以計算數十億。
這些實體做了什麼以及它們如何相互作用仍然是拼湊在一起的難題。
因此,在所有情況下,研究都是不完整的。 但每項研究都代表了開花植物,大氣和基岩之間相互作用複雜性的一個新方面,所有這些相互作用都是由微生物介導的。
旱地覆蓋了行星陸地表面的40%。 這些乾旱的地帶可能看起來毫無生氣,但沙漠的皮膚卻充滿了苔蘚,苔蘚和苔蘚 藍藻 形成生物土壤結皮或生物結皮。
美國地質調查局的科學家在“科學報告”雜誌上發表文章 他們測量了科羅拉多高原上這些生物結殼的正方形,並用不同程度的溫暖和降雨測試了它們。
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他們監測了生物結殼的反應,併計算了它們反射回大氣的太陽能量。
氣候科學家稱之為 反照效應,它在氣候模型中發揮著重要作用。
更多溫暖和更多水的混合將黑暗表面轉化為輕質土壤,其速度可能足以減緩全球變暖的速度。
“這些信息是了解氣候的重要一步,可能有助於開發未來的氣候模型”
但是,同樣地,從苔蘚和地衣轉向減輕土壤的藍細菌可能會加速土壤侵蝕,降低土壤肥力並減緩大氣中溫室氣體二氧化碳的排放。
“氣候變化對生物結構產生影響的發現可能會反饋到未來的氣候中,這是過去沒有考慮過的一個關鍵因素,”生物學家奧斯汀盧瑟福說。 亞利桑那大學誰領導了這項研究。
“這些信息是了解氣候的重要一步,可能有助於開發未來的氣候模型。”
第二組 Vadose Zone Journal報導 他們看起來比表面的生物結構更深。
三年前,研究人員發現,在美國大平原以下的地方有一個地方 巨大的富含碳的土壤寶庫。 假設是,目前這種碳被安全地掩埋了。
但是來自的一個團隊 勞倫斯伯克利國家實驗室 在加利福尼亞州測量了來自科羅拉多河氾濫平原的二氧化碳通量,發現進入大氣層的碳的近五分之一來自土壤微生物,這些土壤微生物繁忙在兩米之間的深度和3.5米 - 這一貢獻目前尚未包含在地球系統的模型。
這遠遠低於生根深度 滲流區 遠低於表土但高於地下水位。 即使在這個假定的惰性區域,土壤微生物仍然在生命週期中發揮作用。
據一個團隊說 北亞利桑那大學一些微生物可以發揮更有價值的微生物。 科學家們 植物和土壤雜誌報導 他們分析了來自世界各地的52研究,以確定一些微生物魔法。
顯微操縱器
當向作物植物提供促進生長的根際細菌 - 根系微生物時 - 與充分澆水的植物相比,乾旱時蔬菜和穀物的產量增加了20%至45%。 因此,在一套微觀操縱器的幫助下,掙扎於水的植物甚至比灌溉的植物更好。
這真是出乎意料。 植物依靠土壤微生物來獲取養分和防止害蟲是眾所周知的。 但最新的研究表明,某些土壤微生物在植物脅迫乾旱時會產生顯著而富有成效的保護作用。
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這些特定的根際細菌如何以及為何將這種優勢賦予它們的植物宿主是一個進化難題,仍然需要通過實驗來解決。
但根據聯合國的估計,全世界每年都有數百萬公頃的耕地面臨乾旱和沙漠,因此,在氣候開始發生變化的時候,這一發現最終對乾旱多發地區的農民有價值。繼續增長。
將脆弱的旱地恢復為綠色,光合作用消耗大氣碳的表面將反過來反饋到行星氣候系統。
目前,這仍然只是一個希望,需要做更多的研究。 但是,再一次,它提醒人們,這個星球上最重要的生物可能是最受壓迫的生物:我們腳下的地面上看不見的公民。 - 氣候新聞網