Podle nové studie vídeňských vědců se v teplejších půdách vyskytuje větší rozmanitost aktivních mikrobů. Protože dosavadní poznání o životě mikroorganismů není pro vědce dostatečné a protože půda současně skýtá největší světovou zásobárnu uhlíku, od nového zjištění si slibují, že jim pomůže lépe modelovat budoucnost s vyššími teplotami.
„Půda je největší zásobárnou organického uhlíku na Zemi,“ uvádí Andreas Richter, hlavní autor studie a profesor vídeňského Centra pro mikrobiologii a vědu o environmentálních systémech. Mikroorganismy podle něj sice navenek působí nenápadně a tiše, ale o to zásadněji určují globální koloběh uhlíku, protože tuto organickou hmotu rozkládají a tím uvolňují oxid uhličitý.
Předpokládá se, že s rostoucí teplotou budou mikrobiální společenstva oxidu uhličitého uvolňovat více, což dále urychlí změnu klimatu kvůli procesu známému jako zpětná vazba mezi uhlíkem a klimatem v půdě. Podle nové studie je ale toto zvýšené uvolňování uhlíku ve skutečnosti způsobeno aktivací dříve spících bakterií.
Vesmír v půdě
Studie publikovaná v časopise Science Advances představuje podle autorů významný posun v našem chápání toho, jak mikrobiální aktivita v půdě ovlivňuje globální koloběh uhlíku a možné mechanismy zpětné vazby na klima.
„Po desetiletí vědci předpokládali, že tato reakce je způsobena zvýšenou rychlostí růstu jednotlivých mikrobiálních taxonů v teplejším klimatu,“ vysvětluje Richter. V této studii vědci zkoumali místa, kde proces kvůli silnému oteplování už významně probíhá – subarktické travnaté plochy na Islandu, které prošly více než půlstoletím geotermálního oteplování, což vedlo ke zvýšení teploty půdy ve srovnání s okolními oblastmi.
Tým tam odebral půdní jádra a pomocí nejmodernějších technik izotopových sond identifikoval aktivní bakteriální druhy a porovnal rychlost jejich růstu při původní i zvýšené teplotě, přičemž ta druhá byla o šest stupňů Celsia vyšší.
„Viděli jsme, že více než padesát let trvající oteplování půdy zvýšilo růst mikrobů na úrovni společenstev,“ říká Dennis Metze, který se na výzkumu v terénu podílel. „Pozoruhodné ale bylo, že rychlost růstu mikrobů v teplejších půdách byla k nerozeznání od růstu při normálních teplotách.“ Zásadní rozdíl nespočíval v kvantitě, ale v rozmanitosti: teplejší půdy obsahovaly výrazně pestřejší škálu aktivních mikrobiálních druhů.
Jak bude vypadat půda budoucnosti
„Pochopit složitost reakce půdního mikrobiomu na klimatické změny je značně náročné, což z něj často činí černou skříňku v klimatickém modelování,“ dodává Christina Kaiserová, která na výzkumu také pracovala.
Výsledky získané z této studie pomáhají vědcům lépe pochopit velmi složité mikrobiální reakce na oteplování a jsou zásadní pro předpověď vlivu půdního mikrobiomu na budoucí dynamiku uhlíku. Samy o sobě pro nějaké zásadní přepisování klimatických modelů nestačí, ale jsou velmi důležité pro budoucí výzkum, který by mohl v chápání dopadů klimatických změn pokročit dál.
Vědci totiž dnes pracují s modely, jež vycházejí z představ o složení budoucího půdního mikrobiomu, které zřejmě neodpovídají reálnému vývoji. Současné scénáře tedy nemusejí zdaleka přesně popisovat, kolik uhlíku půda pohltí nebo uvolní ani jak se tento proces zrychlí či zpomalí s tím, jak se bude měnit dynamika klimatické změny.
Podle autorů je stejně nejisté, jak budou na tyto neviditelné změny složení půdy reagovat kořeny rostlin, což je další faktor, který je pro lidstvo zásadní – záleží na něm schopnost nasytit více než osm miliard lidí.
