Ученые обнаружили удивительное поведение микробов в Исландии

По мере потепления климата почвенные микробы в северных широтах меняют свое поведение — и это может иметь серьезные последствия для всей планеты. Бактерии начинают «придерживать» азот для себя вместо того, чтобы делиться им с растениями.

В обычных условиях почвенные микробы превращают азот в формы, которые растения могут усваивать, — аммоний и нитраты. Однако при повышении температуры микробы переключаются на другую стратегию. Они забирают больше азота для собственных нужд и перестают выделять продукты его переработки в окружающую среду.

Эти выводы основаны на экспериментах в субарктических лугах Исландии близ Хверагерди. В 2008 году землетрясения изменили направление подземных вод в районе с геотермальным нагревом, создав участки почвы, прогретые на 0,5−40°C выше нормы. Благодаря этому уникальному явлению регион превратился в естественную лабораторию для изучения долгосрочных последствий глобального потепления.

Ученые добавили в почву меченый специальными радиоактивными метками азот-15, чтобы отследить его судьбу. Выяснилось, что проживающие в этих местах почвенные микробы стали экономнее: вместо того чтобы поглощать азот из почвы и выделять его обратно в усвояемой форме, они начали перерабатывать его внутри своих сообществ. «Если микроорганизмы начинают удерживать азот, это может привести к конкуренции между бактериями и растениями», — объясняет соавтор исследования Сара Мараньон Хименес из Центра экологических исследований и лесных приложений в Испании.

Почвенные растения перерабатывают азот, продукты обмена которого превращаются в естественное удобрение для растений.Источник: Unsplash

Это явление имеет двоякие последствия. С одной стороны, азот не теряется из экосистемы. «Можно сказать, что это положительный аспект — азот как бы сохраняется», — отмечает почвенный микробиолог Сара Халлин из Шведского университета сельскохозяйственных наук.

С другой стороны, растения получают меньше питательных веществ и хуже растут. А это уже приносит плохие последствия для климата. Ученые надеялись, что потепление позволит арктической растительности разрастись и поглотить часть углекислого газа, который выделяется при разложении органики в тающей вечной мерзлоте. Но если растениям не хватает азота, этот механизм компенсации может не сработать.

«Это цепная реакция, — говорит Мараньон Хименес. — Почвы становятся беднее, растения не могут расти так хорошо, как раньше и не способны компенсировать выбросы, поглощая больше углерода».

Исходя из результатов работы, ее авторы предупреждают: существующие климатические модели могут недооценивать роль северных почв в процессах глобального потепления.