Videnskabelige undersøgelser kaster nyt lys over den komplekse rolle, som jordmikrober spiller for at påvirke økosystemer, atmosfæriske kulstofniveauer og klimaet.
LONDON, 28 marts, 2017 - Klimaforskere, der forundres over kulstoftrafikken mellem jord og luft, er muligvis nødt til at tænke mere dybt over den rolle, jordmikrober spiller - planetens mindste indbyggere.
Et forskerteam har netop fundet, at jordmikrober faktisk kunne lette farven på tørt jordbund til reflekterer mere lys og spretter mere strålingsenergi tilbage i rummet.
En anden har identificerede en uventet kilde til atmosfærisk kulstof: 17% af det jordkulstof, der kommer ind i atmosfæren fra en oversvømmelsesplads, har sin oprindelse blandt mikroorganismer på mere end to meters dybder.
Og en tredje gruppe har identificeret jordbakterier, der kunne hjælpe planter med at overleve tørkeog forbedre afgrødeudbyttet i tørre områder som Arizona, Israel og Nildalen.
Arter af jordmikrober
I det væsentlige er alle tre undersøgelser rapporter fra en ny grænse. Næsten det mindst kendte økosystem på planeten er det under vores fødder: En lille kniv jord er hjemsted for hundredvis af arter af mikrober, og antallet i hver kniv kan tælles i milliarder.
Hvad disse enheder gør, og hvordan de interagerer med hinanden, er stadig et puslespil, der skal samles.
Så i alle tilfælde er forskningen ufuldstændig. Men hver undersøgelse repræsenterer et nyt aspekt af kompleksiteten i samspillet mellem blomstrende planter, atmosfære og berggrund, og alle disse interaktioner er formidlet af mikrober.
Tørområder dækker 40% af planetens landoverflade. Disse tørre zoner ser muligvis livløse ud, men ørkenens hud er levende med en blanding af moser, lav og cyanobakterier der danner en biologisk jordskorpe eller biocrust.
Forskere fra den amerikanske geologiske undersøgelse skriver i tidsskriftet Scientific Reports at de målte firkanter af disse biokrus på Colorado Plateau og testede dem med forskellige niveauer af varme og regn.
De overvågede biokrusternes svar, og de beregner også, hvor meget solenergi de reflekterede tilbage i atmosfæren.
Klimaforskere kalder dette the albedo-effekt, og det spiller en vigtig rolle i klimamodeller.
Blandingen af mere varme og mere vand omdannede mørke overflader til lette jordarter ved hastigheder, der måske var nok til at bremse hastigheden for den globale opvarmning.
”Denne information er et vigtigt skridt i forståelsen af klimaet og kan være nyttigt i udviklingen af fremtidige klimamodeller”
Men ligeledes kan overgangen fra moser og lav til cyanobakterierne, der lettede jorden, fremskynde jorderosion, nedsætte jordens frugtbarhed og bremse fjernelsen af drivhusgas kuldioxid fra atmosfæren.
”Opdagelsen af, at klimaforandringer påvirker biokrus, kan føde tilbage til det fremtidige klima, er en kritisk faktor, der ikke er blevet overvejet før,” siger Austin Rutherford, en biolog ved University of Arizona, der førte undersøgelsen.
"Denne information er et vigtigt skridt i forståelsen af klimaet og kan være nyttigt i udviklingen af fremtidige klimamodeller."
En anden gruppe rapporter i Vadose Zone Journal at de så lidt dybere end biocrustet på overfladen.
For tre år siden opdagede forskere, at dybt under Amerikas store sletter lå en store skatkammer af gamle kulstofrige jordarter. Antagelsen var, at for øjeblikket blev dette kulstof sikkert begravet.
Men et hold fra Lawrence Berkeley National Laboratory i Californien målte fluxen af kuldioxid fra Colorado River-oversvømmelsen og fandt, at næsten en femtedel af det kulstof, der kom ind i atmosfæren, stammede fra jordmikrober, der var optaget i dybder mellem to meter og 3.5 meter - et bidrag, der ikke hidtil er inkluderet i modeller af Jordsystemet.
Dette ligger godt under roddybden i vadose zone langt under jordbunden, men over vandtabellen. Og selv i denne angiveligt inerte zone spillede jordmikrober stadig en rolle i livscyklussen.
Ifølge et team fra Northern Arizona University, nogle mikrober kunne spille en endnu mere værdifuld en. Forskere rapport i Plant and Soil journal at de analyserede 52-undersøgelser fra hele verden for at identificere en smule mikrobiel magi.
Mikroskopiske manipulatorer
Når afgrødeplanter blev forsynet med vækstfremmende rhizobakterier - mikrober, der koloniserer rødder, steg udbyttet af grøntsager og korn med 20% til 45% i en tørke sammenlignet med godt vandede planter. Så med hjælp fra en pakke mikroskopiske manipulatorer gjorde planterne, der kæmpede for vand, endnu bedre end dem, der blev overrislet.
Dette er virkelig uventet. At planter er afhængige af jordmikrober for næringsstoffer og beskyttelse mod skadedyr er velkendt. Men den seneste forskning antyder, at visse jordmikrober giver en betydelig og frugtbar beskyttende virkning i tider med plantestress ved tørke.
Lige hvordan og hvorfor disse særlige rhizobacteria overfører denne fordel til deres planteværter er et evolutionært puslespil, der stadig skal løses ved eksperiment.
Men ifølge FN's skøn mister verden 12 millioner hektar dyrkbar jord til tørke og ørken hvert år, så denne opdagelse kan i sidste ende være af værdi for landmændene i tørkeutsatte lande på et tidspunkt, hvor klimaet er begyndt at ændre sig, mens menneskelige antal Bliv ved med at vokse.
Og gendannelsen af sårbare tørområder til grønne, fotosyntetiserende overflader, der forbruger atmosfærisk kulstof, vil igen vende tilbage til det planetære klimasystem.
Dette for øjeblikket forbliver kun et håb, og der skal gøres meget mere forskning. Men endnu en gang er det en påmindelse om, at de vigtigste skabninger på planeten måske er de mest nedslidte: de usynlige borgere i jorden under vores fødder. - Climate News Network
