Pludselig optøning af permafrost ændrer mikrobiel struktur og funktion

Permafrost -optøning kan afgive betydeligt kulstof (C) i atmosfæren, og muligvis udløse en positiv feedback på klimaopvarmningen. Som motor for biogeokemisk cykling, jordmikroorganismer spiller en afgørende rolle i formidlingen af ​​retningen og styrken af ​​permafrost C-klima-feedback. Imidlertid, vores forståelse om indvirkningerne af termokarst (pludselig permafrost -optøning) på mikrobiel struktur og funktion er fortsat begrænset.

For at løse dette problem skal du et forskerhold ledet af prof. Yang Yuanhe fra Botanisk Institut ved det kinesiske videnskabsakademi undersøgte termokarstens indvirkning på jordens mikroorganismer og deres drivere på det tibetanske plateau.

Baseret på metagenomisk sekventering, laboratorieinkubationer og en to-pool-model, forskerne analyserede ændringerne i mikrobielle samfund og funktionelle gener langs en typisk permafrost -optøningssekvens (en, 10 og 16 år siden permafrost kollapsede), og undersøgte også det funktionelle potentiale forbundet med nedbrydning af jord C.

De observerede, at termokarstdannelse ikke kun væsentligt ændrede sammensætningen af ​​det mikrobielle samfund, α- og β-diversitet, men også øget mængden af ​​funktionelle gener, der er involveret i stabil C -nedbrydning i løbet af 16 år siden permafrost kollapsede. Specifikt, de funktionelle gener, der er involveret i labil C -nedbrydning, faldt, mens dem til stabil C -nedbrydning steg betydeligt på det sene stadie af permafrostkollaps.

I overensstemmelse med ændringerne i funktionelle gener, modellen med to puljer illustrerede, at mikrobiel nedbrydning af stabil C steg betydeligt 16 år efter permafrostkollaps.

De fandt ud af, at substrater frem for jordmiljø og vegetation var den dominerende driver til at forme strukturen og funktionen af ​​mikrobiel mangfoldighed i dette permafrostøkosystem. Disse fund udvider vores forståelse af mekanismen for permafrostens optøning på jordens mikroorganismer.

Dette værk blev offentliggjort i Global ændringsbiologi , med titlen "Ændret mikrobiel struktur og funktion efter termokarstdannelse."