میکروارگانیسم ها کلید ذخیره کربن در خاک هستند

1402-03-23 اخبار روزانه کشاورزی 0 دیدگاه بهبود سلامت خاک،توزیع کربن در خاک،کربن میکروبی،میکروارگانیسم‌ها

پایگاه خبری Da1news: مطالعه جدیدی که توسط یک تیم بین‌المللی از دانشمندان انجام شده است نشان می‌دهد که کارایی استفاده از کربن میکروبی حداقل چهار برابر بیشتر از سایر عوامل زیست‌شناختی یا محیطی در ذخیره‌سازی و توزیع کربن در خاک در سطح جهانی تأثیرگذار است. نتایج این مطالعه پیامدهایی برای بهبود سلامت خاک و کاهش تغییرات آب و هوایی دارد.

خاک ها به عنوان غرق کربن حیاتی در نبرد با تغییرات آب و هوایی عمل می کنند و کربن بیشتری نسبت به سایر اکوسیستم های زمینی و سه برابر بیشتر از جو ذخیره می کنند. با این حال، فرآیندهای درگیر در ذخیره کربن خاک به خوبی شناخته نشده است. در حالی که میکروارگانیسم‌ها مدت‌هاست که به عنوان عوامل مهم در تجمع و از دست دادن کربن آلی خاک (SOC) شناخته شده‌اند، سهم خاص فرآیندهای مختلف بیولوژیکی و محیطی تا حد زیادی ناشناخته مانده است.

این مطالعه با عنوان «کارایی استفاده از کربن میکروبی ذخیره‌سازی کربن در خاک را افزایش می‌دهد» و در 24 مه در Nature منتشر شد، از یک رویکرد جدید برای تعیین کمیت فرآیندهایی که دینامیک کربن خاک را تعیین می‌کنند، استفاده کرد.

تیم تحقیقاتی بین المللی به طور جامع رابطه بین کارایی مصرف کربن، حفظ SOC و عوامل مختلفی مانند آب و هوا، پوشش گیاهی و خواص خاک را بررسی کردند. این مطالعه نشان‌دهنده اولین ادغام موفق مجموعه‌های داده در مقیاس جهانی، یک مدل صریح فرآیند میکروبی، جذب داده‌ها، یادگیری عمیق و متاآنالیز برای بررسی این رابطه است.

اندازه گیری نسبت کربن استفاده شده توسط میکروب ها برای رشد در مقابل متابولیسم

کارایی مصرف کربن میکروبی (CUE) نسبت کربن مصرف شده توسط میکروب ها برای رشد در مقابل متابولیسم را اندازه گیری می کند. هنگامی که کربن برای رشد میکروبی استفاده می شود، در سلول های میکروبی گنجانده می شود که از ذخیره آن در خاک پشتیبانی می کند.

برعکس، هنگامی که کربن برای متابولیسم استفاده می شود، به عنوان دی اکسید کربن در هوا آزاد می شود و به عنوان یک گاز گلخانه ای عمل می کند. این مطالعه تاکید می کند که رشد میکروبی در تعیین میزان کربن ذخیره شده در خاک بسیار مهمتر از متابولیسم است.

فنگ تائو، اولین نویسنده این مطالعه و دانشجوی دکترا در مؤسسه بیوژئوشیمی مکس پلانک در ینا، آلمان، تحت راهنمایی پروفسور مارکوس، می گوید: «ما دریافتیم که کارایی استفاده از کربن میکروبی مهم ترین عامل در ذخیره کربن خاک است. رایششتاین، یکی از نویسندگان این مطالعه.

در حالی که دینامیک کربن خاک برای سال‌ها مورد مطالعه قرار گرفته است، تحقیقات قبلی عمدتاً بر روی فرآیندهای فردی مانند ورودی کربن از بستر برگ و ریشه یا انتشار دی‌اکسید کربن در هوا در طی تجزیه مواد آلی متمرکز بود. مارکوس رایششتاین، یکی از نویسندگان این مطالعه و مدیر مؤسسه بیوژئوشیمی ماکس پلانک، توضیح می‌دهد: «این مطالعه اهمیت ویژگی‌های میکروبی را برای چرخه‌های کربن نشان می‌دهد و یک استراتژی جدید را که چند سال پیش پیشنهاد کردیم، برای تخمین آنها به کار می‌گیرد. .

این بینش‌های جدید نیاز به مطالعات بیشتر در مورد روش‌های افزایش ترسیب کربن خاک توسط میکروب‌ها، تأثیر انواع مختلف میکروب‌ها و بسترها بر ذخیره‌سازی کربن خاک و شیوه‌های مدیریت مزرعه را برجسته می‌کند.

درک فرآیندهای میکروبی زیربنای کارایی مصرف کربن و وابستگی آنها به عوامل محیطی می تواند به پیش بینی بازخوردهای SOC در پاسخ به یک آب و هوای در حال تغییر کمک کند.