Undersøgelse af priming-effekten i akvatiske systemer

I mikrobiologi, priming-effekten er observationen af, at nedbrydningshastigheden af ​​organisk materiale ofte ændres ved tilførsel af frisk organisk materiale. Afhængigt af konteksten, effekten kan være stigning eller reduktion af mikrobielt forbrug og en tilsvarende ændring i udledt kuldioxid.

Selvom mekanismen ikke er fuldt ud forstået, flere bidragende processer er blevet foreslået. De omfatter skiftet af nogle specialiserede mikrober til forbrug af kun frisk eller kun ældre materiale, samt øget nedbrydning af stabilt (ældre) stof i jagten på specifikke næringsstoffer, der er nødvendige for at opretholde væksten muliggjort ved tilsætning af frisk materiale.

Spædningseffekten er veletableret i terrestrisk jord, men eksperimentelle beviser har vist sig mere blandede i vandmiljøer. Både størrelsen og retningen (dvs. stigning versus fald) af effekten har været modstridende i en række undersøgelser udført i laboratoriet og i marken.

Sanches et al. udførte en meta-analyse af litteraturen i et forsøg på at løse disse vanskeligheder. Forfatterne identificerede 36 tidligere undersøgelser, der offentliggjorde i alt 877 resultater, der matchede deres eksperimentelle kriterier. Af den delmængde, der direkte estimerede priming, omkring to tredjedele konkluderede, at der ikke var nogen priming-effekt, hvor størstedelen af ​​resten indikerer en acceleration i nedbrydningen. Imidlertid, disse tidligere undersøgelser brugte en bred vifte af metrikker og tærskler til at definere priming-effekten. Mange andre beregnede ikke direkte størrelsen af ​​effekten.

For at overvinde rækken af ​​metoder, forskerne definerede en konsistent priming-effekt-metrik, der kan beregnes ud fra de rapporterede data. Med denne metric, de fandt støtte for eksistensen af ​​en positiv priming-effekt. Nemlig tilsætning af nyt organisk materiale øger nedbrydningen i gennemsnit med 54 %, med et 95 % konfidensinterval på 23 %-92 %. De tilskriver denne afvigelse fra de aggregerede konklusioner beskrevet ovenfor til et betydeligt større datasæt (fordi de kunne beregne deres metrik, selv når de oprindelige forfattere ikke gjorde det). hvilket muliggjorde øget statistisk signifikans.

Meta-analysen viste også, hvilke eksperimentelle faktorer, der var mest korreleret med en observeret priming-effekt. En nøglefaktor var den valgte proxy for mikrobiel aktivitet, samt tilsætning af andre næringsstoffer, såsom nitrogen eller fosfor. Endelig, forfatterne bemærkede, at andre nylige metaanalyser, der anvender forskellige metoder, ikke har rapporteret nogen priming-effekt; de konkluderede, at paraplyudtrykket "priming effect" bedre kan opdeles i flere termer, der beskriver relateret, men distinkt, processer.

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra Eos, vært af American Geophysical Union. Læs den originale historie her.