科学研究为土壤微生物在影响生态系统,大气碳含量和气候方面发挥的复杂作用提供了新的视角。
伦敦,28 March,2017 - 气候科学家对土壤和空气之间的碳交通感到困惑,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。
一个研究小组刚刚发现,土壤微生物实际上可以减轻干旱土地的颜色 反射更多光线并将更多的辐射能量反射回太空.
另一个了 确定了一个意想不到的大气碳源:从洪泛区进入大气的土壤碳的17%起源于深度超过两米的微生物。
第三组已确定 土壤细菌,可以帮助植物生存干旱,并提高干旱地区(如亚利桑那州,以色列和尼罗河谷)的农作物产量。
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土壤微生物的种类
从本质上讲,这三项研究都是来自新前沿的报道。 几乎是 地球上最不为人知的生态系统就是我们脚下的生态系统:一小撮土壤是数百种微生物的家园,每个捏的数量可以计算数十亿。
这些实体做了什么以及它们如何相互作用仍然是拼凑在一起的难题。
因此,在所有情况下,研究都是不完整的。 但每项研究都代表了开花植物,大气和基岩之间相互作用复杂性的一个新方面,所有这些相互作用都是由微生物介导的。
旱地覆盖了行星陆地表面的40%。 这些干旱的地带可能看起来毫无生气,但沙漠的皮肤却充满了苔藓,苔藓和苔藓 蓝藻 形成生物土壤结皮或生物结皮。
美国地质调查局的科学家在“科学报告”杂志上发表文章 他们测量了科罗拉多高原上这些生物结壳的正方形,并用不同程度的温暖和降雨测试了它们。
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他们监测了生物结壳的反应,并计算了它们反射回大气的太阳能量。
气候科学家称之为 反照率效应,它在气候模型中发挥着重要作用。
更多温暖和更多水的混合将黑暗表面转化为轻质土壤,其速度可能足以减缓全球变暖的速度。
“这些信息是了解气候的重要一步,可能有助于开发未来的气候模型”
但是,同样地,从苔藓和地衣转向减轻土壤的蓝细菌可能会加速土壤侵蚀,降低土壤肥力并减缓大气中温室气体二氧化碳的排放。
“气候变化对生物结构产生影响的发现可能会反馈到未来的气候中,这是过去没有考虑过的一个关键因素,”生物学家奥斯汀卢瑟福说。 亚利桑那大学谁领导了这项研究。
“这些信息是了解气候的重要一步,可能有助于开发未来的气候模型。”
第二组 Vadose Zone Journal报道 他们看起来比表面的生物结构更深。
三年前,研究人员发现,在美国大平原以下的地方有一个地方 巨大的富含碳的土壤宝库。 假设是,目前这种碳被安全地掩埋了。
但从一个团队 劳伦斯伯克利国家实验室 在加利福尼亚州测量了来自科罗拉多河泛滥平原的二氧化碳通量,发现进入大气层的碳的近五分之一来自土壤微生物,这些土壤微生物繁忙在两米之间的深度和3.5米 - 这一贡献目前尚未包含在地球系统的模型。
这远远低于生根深度 渗流区 远低于表土但高于地下水位。 即使在这个假定的惰性区域,土壤微生物仍然在生命周期中发挥作用。
据一个团队说 北亚利桑那大学一些微生物可以发挥更有价值的微生物。 科学家们 植物和土壤杂志报道 他们分析了来自世界各地的52研究,以确定一些微生物魔法。
显微操纵器
当向作物植物提供促进生长的根际细菌 - 根系微生物时 - 与充分浇水的植物相比,干旱时蔬菜和谷物的产量增加了20%至45%。 因此,在一套微观操纵器的帮助下,挣扎于水的植物甚至比灌溉的植物更好。
这真是出乎意料。 植物依靠土壤微生物来获取养分和防止害虫是众所周知的。 但最新的研究表明,某些土壤微生物在植物胁迫干旱时会产生显着而富有成效的保护作用。
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这些特定的根际细菌如何以及为何将这种优势赋予它们的植物宿主是一个进化难题,仍然需要通过实验来解决。
但根据联合国的估计,全世界每年都有数百万公顷的耕地面临干旱和沙漠,因此,在气候开始发生变化的时候,这一发现最终对干旱多发地区的农民有价值。继续增长。
将脆弱的旱地恢复为绿色,光合作用消耗大气碳的表面将反过来反馈到行星气候系统。
目前,这仍然只是一个希望,需要做更多的研究。 但是,再一次,它提醒人们,这个星球上最重要的生物可能是最受压迫的生物:我们脚下的地面上看不见的公民。 - 气候新闻网