U zemljištu se skladišti više ugljenika nego u svim biljkama, životinjama i atmosferi zajedno, što ga čini među najkritičnijim faktorom dok se suočavamo sa klimatskom krizom.
Prema nedavnoj studiji objavljenoj u časopisu Nature, mikrobi su ključni pokretači skladištenja ugljenika u zemljištu, nadmašujući druge procese.
„Znamo da su mikrobi važni za zdravlje zemljišta“, rekao je Stiven Alison, profesor nauke o Zemljinim sistemima na Univerzitetu Kalifornije, koji nije bio uključen u ovu studiju, za Mongabai. „Ali ovo je zaista prvi rad koji uspostavlja ovu pozitivnu vezu između efikasnosti mikrobnog metabolizma i količine organskog ugljenika koji se skladišti u zemljištu širom svijeta.”
Kada biljke i drugi organizmi umiru, mikroorganizmi (mikrobi) kao što su bakterije i gljive oslobađaju enzime koji razlažu te organizme na hranljive materije za višekratnu upotrebu i manja jedinjenja ugljenika. Neka od tih ugljeničnih jedinjenja hrane organizme u zemljištu, neka se akumuliraju u zemljištu i vezuju se za čestice u zemljištu, a neka se ispuštaju kao ugljen-dioksid u atmosferu. Kada se ugljenik drži u tlu, može ostati stabilan milionima godina ako se ne ometa. Zbog toga je zemljište tako efikasan ponor ugljenika (eng. carbon sink).
Pošto se zemljište ponaša kao ovaj izuzetan ponor, zaštitnici prirode i kreatori politike obraćaju više pažnje na tlo kao prirodno rješenje za klimatske promjene. Iz tog razloga, grupa istraživača je željela da razumije više o tome kako ugljenik u zemljištu funkcioniše i da poboljša trenutne modele ugljenika u njemu.
Istraživački tim je sakupio podatke iz profila zemljišta ili zemljišnih jama i uzoraka širom svijeta, a zatim je koristio mašinsko učenje da objedini mnogo različitih modela ugljenika.
„Da bismo ta rješenja ugljenika zasnovana na prirodi sa zemljom učinili pouzdanijim, potrebni su nam modeli koji će koristiti podatke za poboljšanje njihove tačnosti“, rekao je za Mongabai Jiki Luo, profesor na koledžu za poljoprivredu i životne nauke Univerziteta Cornell. „Mašinsko učenje i asimilacija podataka su načini da se ti modeli poboljšaju i ključni su faktor za kreiranje efikasnih politika.“
Kada se ugljenik koristi za rast, mikrobi ga ugrađuju u svoje ćelije i na kraju u zemljište, što dovodi do podzemnog skladištenja ugljenika. S druge strane, kada se ugljenik koristi za metabolizam, veliki dio se oslobađa kao nusprodukt u obliku ugljen-dioksida u atmosferu, doprinoseći emisiji gasova staklene bašte. Ispitivali su količinu ugljenika koji mikrobi koriste za svoj rast u poređenju sa količinom koja se koristi za metaboličke procese, vrijednost poznata kao efikasnost korišćenja ugljenika, pored nekoliko drugih procesa u zemljištu kao što je razgradnja.
„Ovaj rad otkriva da je efikasnost upotrebe ugljenika od mikroba važnija od bilo kog drugog faktora u određivanju skladištenja ugljenika u tlu“, rekao je Luo.
„Mogli biste očekivati da će količina rasta biljaka u ekosistemu odrediti ugljenik u zemljištu i zapravo mnogi naši veliki klimatski modeli na globalnom nivou pretpostavljaju da je to slučaj“, rekao je Alison, „ali ova studija je otkrila da je varijabla efikasnosti ovog mikroba bila najvažnija u poređenju sa svim ostalim varijablama životne sredine, sa prilično velikom marginom.”
„Glavna poenta rada je da kako mikrobi postaju efikasniji u korišćenju svog ugljenika ili izvora hrane, to rezultira većim skladištenjem ugljenika u zemljištu“, rekao je Alison.
Luo i Alison su rekli da je ova studija važna jer nam govori da ako bismo mogli da učinimo mikrobe efikasnijim, to bi pomoglo u skladištenju više ugljenika u zemljištu.
Pitanje je kako da se mikrobi učine efikasnijim?
„Mi zapravo ne znamo šta uzrokuje tu veću efikasnost rasta. Pružanje više hranljivih materija biljkama može pomoći njihovom rastu i skladištenju ugljenika“, rekao je Alison, „tako da bi to moglo biti nešto tako jednostavno kao obezbjeđivanje prave količine ishrane.“
Zemljište sa dobrom strukturom i umjerenim varijacijama u svojim fizičkim svojstvima može stvoriti povoljno okruženje za koegzistiranje i zajednički rad različitih mikroorganizama u tlu. Ovo se postiže u zrelim, biodiverzitetnim ekosistemima, ali i u nekim agrošumskim pejzažima.
„Na kraju krajeva, još uvek ne znamo šta je na kraju odgovorno za te promjene u efikasnosti mikroba. I to je još uvek oblast aktivnog istraživanja“, rekla je Alison. „Ali to nam daje cilj ili neki aspekt fiziologije mikrobioma koji bismo mogli pokušati da konstruišemo ili manipulišemo na neki način. To bi moglo biti obećavajuće za skladištenje više ugljenika.”
Ono što znamo sa sigurnošću mikrobi imaju široku primjenu. Od uklanjanja radijacije iz zemljišta (o čemu će biti više riječi u nekom od narednih tekstova) do njihove uloge u održavanju čovjekovog organizma u balansu. A istraživanja o mikrobima i njihovoj primjeni nemaju kraja.
Prir. N.B.
Izvor: www.mongabay.com
