Fosfornæring kan fremskynde plante- og mikrobevækst i tørre, højtliggende steder

Glacial tilbagetog i kulde, Højtliggende økosystemer udsætter miljøer, der er ekstremt følsomme over for fosfortilførsel, viser ny University of Colorado Boulder-ledet forskning. Fundet ophæver tidligere økologiske antagelser, hjælper videnskabsmænd med at forstå planters og mikrobers reaktioner på klimaændringer og kan udvide videnskabsmænds forståelse af grænserne for liv på Jorden.

Studiet, som for nylig blev offentliggjort i tidsskriftet Videnskabens fremskridt , fandt, at selv i bjergrigt terræn over 17, 000 fod over havets overflade, hvor jorden fryser hver nat om året, tilsætning af fosfor resulterede i hurtig vækst af planter og fotosyntetiske mikrober, giver dem mulighed for at overvinde det kølige, tørt klima.

"Livet er mere ressourcefuldt, end vi måske tidligere havde anet, " sagde Steven Schmidt, en professor i CU Boulders Institut for Økologi og Evolutionær Biologi (EBIO) og medforfatter til forskningen. "Fosfor gør det muligt for mikrober at reagere hurtigt og vokse på disse steder."

Nitrogen og fosfor er begge essentielle næringsstoffer for vegetation og mikrober, men planter er langsommere til at genvokse i tørt, højtliggende steder end i våde, tempererede områder. Baseret på klassiske eksperimenter, forskere havde mistanke om, at denne langsomme regenerering primært skyldtes det barske klima og den relative mangel på kvælstof, begrænser potentialet for organisk liv.

"Tanken har altid været, at nitrogen er vigtigst for disse nyligt afdækkede jorder, " sagde John Darcy, en post-doc forsker ved University of Hawaii, der var medforfatter til undersøgelsen, mens han var på CU Boulder. "Men tidligere forskning har været koncentreret i kyst- og ølandskaber. Ingen havde set på disse kulde, tørre højhøjdesystemer før."

Forskere fra CU Boulder, Duke University, University of Montana og University of Minnesota trak på seks års feltdata fra tørre steder i det centrale Alaska Range og Andesbjergene i det sydlige Peru. Begge områder har oplevet betydelig glacial tilbagetrækning i de seneste årtier på grund af klimaændringer.

Post-glaciale landskaber er blevet observeret at forblive stort set ubevoksede i op til 150 år, efterlader vidder af potentielt ustabile søer og landområder, der kan resultere i oversvømmelser, mudderskred og potentiel vandmangel.

Den hidtil ikke værdsatte betydning af fosfor for vegetation og mikrober tilføjer ny kontekst til langvarige økologiske teorier og kan informere fremtidige astrobiologiske undersøgelser såvel som yderligere forskning i landbrugsforurening.

"Vi udvider grænserne for, hvad vi ved om grænserne for liv på Jorden, " sagde Schmidt.