الاحتباس الحراري يزيد من تنوع بكتيريا التربة النشطة.. التربة أكبر خزان للكربون العضوي على الأرض
تحتوي التربة الأكثر دفئًا على تنوع أكبر من الميكروبات النشطة، وفقًا لدراسة جديدة أجراها باحثون في مركز علم الأحياء الدقيقة وعلوم النظم البيئية (CeMESS) بجامعة فيينا.
تمثل الدراسة، التي نشرت في مجلة Science Advances ، تحولا كبيرا في فهمنا لكيفية تأثير النشاط الميكروبي في التربة على دورة الكربون العالمية وآليات ردود الفعل المحتملة على المناخ، وحتى الآن، يفترض العلماء أن ارتفاع درجات حرارة التربة يسرع من نمو الميكروبات، وبالتالي يزيد من إطلاق الكربون في الغلاف الجوي.
ومع ذلك، فإن هذا الإطلاق المتزايد للكربون يحدث في الواقع بسبب تنشيط البكتيريا الخاملة سابقًا.
يقول أندرياس ريختر، المؤلف الرئيسي للدراسة والأستاذ في مركز علم الأحياء الدقيقة وعلوم النظم البيئية: “إن التربة هي أكبر خزان للكربون العضوي على الأرض “، تملي الكائنات الحية الدقيقة بصمت دورة الكربون العالمية ، حيث تقوم بتفكيك هذه المادة العضوية، وبالتالي إطلاق ثاني أكسيد الكربون .
مع ارتفاع درجات الحرارة – وهو سيناريو مضمون في ظل تغير المناخ – يُعتقد أن المجتمعات الميكروبية تنبعث منها المزيد من ثاني أكسيد الكربون، مما يزيد من تسارع تغير المناخ في عملية تعرف باسم ردود فعل الكربون والمناخ في التربة.
يوضح ريختر : “على مدى عقود، افترض العلماء أن هذه الاستجابة مدفوعة بزيادة معدلات نمو الأصناف الميكروبية الفردية في مناخ أكثر دفئًا”.
الأراضي العشبية شبه القطبية في أيسلندا
في هذه الدراسة، زار الباحثون الأراضي العشبية شبه القطبية في أيسلندا والتي شهدت أكثر من نصف قرن من الاحتباس الحراري الأرضي، مما أدى إلى ارتفاع درجات حرارة التربة مقارنة بالمناطق المحيطة.
من خلال جمع نوى التربة واستخدام تقنيات فحص النظائر المتطورة، حدد الفريق الأصناف البكتيرية النشطة، ومقارنة معدلات نموها في درجات الحرارة المحيطة والمرتفعة، حيث تكون الأخيرة أعلى بمقدار 6 درجات مئوية.
يقول دينيس ميتزي طالب دكتوراة والمؤلف الرئيسي للدراسة: “لقد رأينا أن أكثر من 50 عامًا من ارتفاع درجة حرارة التربة بشكل مستمر أدى إلى زيادة نمو الميكروبات على مستوى المجتمع”، “ولكن من اللافت للنظر أن معدلات نمو الميكروبات في التربة الأكثر دفئًا لا يمكن تمييزها عن تلك الموجودة في درجات الحرارة العادية”، يكمن الاختلاف المحوري في التنوع البكتيري: فالتربة الأكثر دفئًا تؤوي مجموعة أكثر تنوعًا من الأصناف الميكروبية النشطة.
التنبؤ بالأنشطة الميكروبية للتربة في المناخ المستقبلي
تضيف كريستينا كايزر، الأستاذة المشاركة في المركز: “إن فهم التعقيدات المتعلقة بتفاعل ميكروبيوم التربة مع تغير المناخ يمثل تحديًا كبيرًا، مما يجعله في كثير من الأحيان “صندوقًا أسود” في النمذجة المناخية”.
يتجاوز هذا الاكتشاف الجديد التركيز التقليدي على النمو المجتمعي، مما يمهد الطريق لتنبؤات أكثر دقة للسلوك الميكروبي وتأثيراته المترتبة على دورة الكربون في سيناريو المناخ المتطور.
تسلط الأفكار المكتسبة من هذه الدراسة الضوء على الاستجابات الميكروبية المتنوعة لظاهرة الاحتباس الحراري، وهي حيوية للتنبؤ بتأثير ميكروبيوم التربة على ديناميكيات الكربون المستقبلية.
