مطالعات علمی نور جدیدی را در مورد نقش پیچیده میکروب های خاکی در تأثیر بر اکوسیستم، سطح کربن اتمسفر و آب و هوا انجام داده اند.
لندن، 28 مارس، 2017 - دانشمندان هواشناسی با ترافیک ترافیکی کربن بین خاک و هوا، ممکن است بیشتر در مورد نقش میکروب های خاکی - کوچکترین ساکنان این سیاره فکر کنند.
یک تیم تحقیقاتی اخیرا دریافته است که میکروب های خاک واقعا می توانند رنگ خاک های خشک خشک را روشن کنند منعکس کننده نور بیشتر و گشت و گذار انرژی بیشتر تابش در فضا.
دیگر وجود دارد منبع غیر منتظره ای از کربن اتمسفر را شناسایی کرد: 17 درصد كربن خاك كه از سيلاب به اتمسفر وارد مي شود، ريشه در ميكروارگانيسم ها در عمق بيش از دو متر دارد.
یک گروه سوم شناسایی کرده است باکتری های خاکی که می تواند گیاهان را از خشکی رهایی بخشد، و عملکرد محصول را در مناطق خشک مانند آریزونا ، اسرائیل و دره نیل افزایش می دهد.
گونه های میکروب های خاک
اساسا، هر سه مطالعه، گزارش از یک مرز جدید است. تقریبا کمتر شناخته شده اکوسیستم در سیاره یکی زیر پای ما است: یک خرج کوچک خاک، صدها گونه از میکروب ها را در خود جای می دهد، و در هر جرعه می تواند در میلیاردها شمارش باشد.
آنچه که این اشخاص انجام می دهند و نحوه ارتباط آنها با یکدیگر، هنوز یک پازل است که باید با هم کنار بیاییم.
بنابراین، در همه موارد، تحقیق ناقص است. اما هر مطالعه نشان دهنده یک جنبه جدید پیچیدگی تعاملات میان گیاهان گلدار، جو و فرسایش است، و همه این تعاملات توسط میکروب ها متاثر می شوند.
خشکی ها 40٪ از سطح زمین سیاره را پوشش می دهد. این مناطق خشک ممکن است بی نظیر به نظر برسد اما پوست کویر با ترکیبی از قارچ ها، لیسه ها و سیانوباکتریوم که یک پوسته خاکی بیولوژیکی را تشکیل می دهد.
دانشمندان از سازمان زمین شناسی ایالات متحده در مجله علمی گزارش نوشتند که آنها مربع های این زیست شناسی ها را در فلات کلورادو اندازه گیری کردند و آنها را با سطوح مختلف گرما و بارندگی آزمایش کرد.
آنها پاسخ های بیروکسیدهای را کنترل کردند و همچنین محاسبه انرژی خورشیدی که آنها در جو زمین بازتاب می دادند.
دانشمندان هواشناسی این را به این نام میبرند اثر آلبدو، و نقش مهمی در مدل های آب و هوایی ایفا می کند.
ترکیبی از گرما بیشتر و بیشتر آب سطوح تاریک را به خاک های سبک تبدیل می کند با نرخی که ممکن است برای کاهش سرعت گرم شدن کره زمین کافی باشد.
"این اطلاعات یک گام مهم در درک آب و هوا است و ممکن است در توسعه مدل های آب و هوایی آینده مفید باشد"
اما به طور مساوی تغییر سوسک از قارچ ها و لیسه ها به سینوباکترهایی که سبب روشن شدن خاک می شود، ممکن است فرسایش خاک را تسریع کند، بارندگی خاک پایین تر را کاهش داده و آلودگی دی اکسید کربن گلخانه ای را از اتمسفر کند کند.
آستین رادرفورد، یک متخصص زیست شناختی در این باره می گوید: "کشف این که تغییرات آب و هوایی بر روی زیست شناسی تاثیر می گذارد و می تواند به آب و هوای آینده پاسخ دهد، عامل مهمی است که در گذشته در نظر گرفته نشده است." دانشگاه آریزونا، که این مطالعه را رهبری کرد.
"این اطلاعات یک گام مهم در درک آب و هوا است و ممکن است در توسعه مدل های آب و هوایی آینده مفید باشد."
گروه دوم گزارش در مجله منطقه Vadose که آنها کمی عمیق تر از بیرونی در سطح نگاه کردند.
محققان سه سال پیش کشف کردند که عمیق زیر دشت های بزرگ آمریکا، دراز کشیده است گنجینه گسترده ای از خاک های غنی با کربن باستانی است. فرض این بود که برای لحظه ای این کربن به طور ایمن دفن شده بود.
اما یک تیم از آزمایشگاه ملی لارنس برکلی در کالیفرنیا جریان شار دی اکسید کربن از سیلاب رودخانه کلرادو را اندازه گیری کرد و دریافت که تقریبا یک پنجم کربن که در اتمسفر قرار داشت، از میکروب های خاکی که در عمق بین دو متر و 3.5 متر شلوغ بود - مدل های سیستم زمین.
این خیلی زیر عمق ریشه است، در منطقه رهسوز خیلی پایین زیر خاکستر اما بالای میز آب. و حتی در این منطقه ظاهرا غیر مستقیم، میکروب های خاک هنوز در چرخه زندگی نقش دارند.
به گفته یک تیم از دانشگاه آریزونا شمالی، برخی از میکروب ها می توانند حتی یک مقدار ارزشمند را بازی کنند. دانشمندان گزارش در مجله گیاه و خاک آنها مطالعات 52 را از سراسر جهان برای شناسایی کمی از سحر و جادو میکروبی تجزیه و تحلیل کردند.
مینیاتورهای میکروسکوپی
هنگامی که گیاهان زراعی با رشد ریزوباکتریها - میکروب هایی که ریشه ها را مستعمره می کنند - تولید می شود، عملکرد سبزی ها و دانه ها در مقایسه با گیاهان آبزی به میزان 20٪ تا 45٪ در خشکسالی افزایش می یابد. بنابراین، با استفاده از یک مجموعه از manipulators میکروسکوپی، گیاهان که در حال مبارزه برای آب بود، حتی بهتر از آبشاری.
این واقعا غیر منتظره است این گیاه ها به مواد معدنی در میکروب ها بستگی دارد و حفاظت در برابر آفات به خوبی شناخته شده است. اما اخیرا تحقیق نشان می دهد که برخی از میکروب های خاك اثر مثبت و قابل توجهی را در طول زمان تنش گیاه بوجود می آورند.
کاملا چگونه و به همین دلیل این ریزوباکتری های خاص این مزیت را به میزبان گیاهان خود می دهند، یک پازل تکاملی است که هنوز با آزمایش باید حل شود.
اما براساس برآورد سازمان ملل متحد، جهان هر سال، 12 میلیون هکتار از زمین های زراعی را به خشکسالی و بیابان ها می رسد، بنابراین این کشف در نهایت می تواند برای کشاورزان در زمین های مستعد خشکسالی در زمانی که اقلیم ها شروع به تغییر می کنند، در حالی که تعداد انسان ها در حال رشد است
و بازسازی مناطق خشکی آسیب پذیر به سطوح سبز و فتوسنتز که کربن هوا را مصرف می کنند به نوبه خود به سیستم آب و هوایی سیاره بازمی گردد.
این، برای لحظه ای، تنها امیدی باقی مانده است و تحقیقات بیشتری باید انجام شود. اما، یک بار دیگر، این یادآوری است که مهمترین موجودات در این سیاره ممکن است بیشتر تحت تأثیر قرار بگیرند: شهروندان نامرئی زمین زیر پای ما. - اخبار شبکه آب و هوا
