Mikrobernes følsomhed over for miljøændringer afhænger af jordens dybde

Bakterier i jord på overfladen påvirker det globale kulstofkredsløb. Disse mikrober nedbryder døde blade og stængler og pumper kulstof ud i atmosfæren og jorden. Imidlertid er mikrober følsomme over for ændringer i deres miljø. At forudsige, hvordan kulstofkredsløbet kan skifte under klimaændringer, kræver, at forskere forstår, hvordan jordmikrober reagerer på miljøchok såsom tørke og skovbrande.

Forskere ved dog ikke, hvor dybt disse forstyrrelser trænger ind under jordoverfladen for at påvirke mikrober. Denne undersøgelse viste, at bakteriesamfund tættere på jordoverfladen var mere følsomme over for tørke og brand. Disse resultater betyder, at dybere jord kan tjene som et tilflugtssted for bakteriesamfund, der lever gennem miljøforstyrrelser som en skovbrand.

Mikrobiologer behandler ofte overfladejorden - de øverste 10 cm - som et ensartet lag. Men en nylig undersøgelse, offentliggjort i Soil Biology and Biochemistry , viser, at bakteriesamfund reagerer på miljøændringer på en dybdeafhængig måde. Mikrobielle samfund kun 1 cm under jordoverfladen er overraskende modstandsdygtige over for brande, der brænder gennem græsarealer og buskadser. Dette kan hjælpe med at stabilisere næringsstofkredsløbet i jorden, hvilket potentielt kan fremme økosystemets sundhed og genopretning over tid.

Denne undersøgelse testede, hvordan bakteriesamfund nær jordoverfladen reagerede på tørke og skovbrande, to forstyrrelser, der forventes at blive hyppigere og mere intense i mange dele af verden. Forskerne indsamlede prøver fra tre dybder:bladaffaldslaget på jordoverfladen, de øverste 2 cm af jorden og de øverste 10 cm af jorden. De indsamlede prøver før og så længe som et år efter en brand, der brændte gennem Loma Ridge Global Change Experiment, et feltstudie i Californien, der har efterlignet tørke i et halvtørt græsland og tilstødende kystnære salviekrat i mere end et årti. Ved hjælp af 16S amplikonsekvensering overvågede forskerne bakteriesamfundets sammensætning og vurderede, hvordan samfundet ændrede sig med tørke, brand og jorddybde over tid.

Forskerne fandt ud af, at bakteriesamfund i bladaffald og overfladejordlag var følsomme over for disse miljøfaktorer. Effekterne aftog dog med dybden. For eksempel var bakteriesamfundets følsomhed over for tørke tre gange større i bladaffaldslaget end i de øverste 10 cm af jorden. Derudover ændrede skovbrande bakteriesamfundets sammensætning i bladaffaldslaget, men påvirkede ikke samfund i jorden. Interessant nok tolererede bakteriesamfund i jorden ild på samme måde, uanset om de tidligere havde været udsat for tørke. Disse resultater er vigtige, fordi bakterier i affald og overfladejord behandler, lagrer og respirerer kulstof. Næringsstoffer kan også bevæge sig gennem jorden, når det regner, så stød til mikrober i en del af jorden kan have kaskadevirkninger på andre dele. At vide, at mikrober lige under jordoverfladen kan være beskyttet mod tørke og brand giver et glimt af håb om, at vitale mikrobiomfordele som kulstofcykling kan være modstandsdygtige over for et skiftende klima. + Udforsk yderligere

Fordeling af jordbakteriesamfund i overfladelag og dybe lag rapporteret langs højdegradient