Vetenskapliga studier gjuter nytt ljus på den komplexa rollen som jordmikrober spelar i påverkar ekosystem, atmosfäriska kol nivåer och klimatet.
LONDON, 28 mars, 2017 - Klimatforskare som förbryllas av koltransporten mellan jord och luft kan behöva tänka djupare på den roll som jordmikrober spelar - planetens minsta invånare.
Ett forskargrupp har just funnit att jordmikrober faktiskt kunde lätta färgen på torra markjord, till reflektera mer ljus och studsa mer strålningsenergi tillbaka i rymden.
En annan har identifierade en oväntad källa av atmosfäriskt kol: 17% av markkol som kommer in i atmosfären från en flodplade har sitt ursprung bland mikroorganismer vid djup på mer än två meter.
Och en tredje grupp har identifierat jordbakterier som kan hjälpa växter att överleva torkaoch öka avkastningen i torrmarker som Arizona, Israel och Nildalen.
Art av jordmikrober
I huvudsak är alla tre studier rapporter från en ny gräns. Nästan den Det minst kända ekosystemet på planeten är den som står under våra fötter: En liten nypa jord är hemma för hundratals arter av mikrober, och siffrorna i varje nypa kan räknas i miljarder.
Vad dessa enheter gör och hur de interagerar med varandra är fortfarande ett pussel som ska pieced tillsammans.
Så, i alla fall är forskningen ofullständig. Men varje studie representerar en ny aspekt av komplexiteten i växelverkan mellan blommande växter, atmosfär och berggrund, och alla dessa interaktioner medieras av mikrober.
Drylands täcker 40% av planetens yta. Dessa torra zoner kan se livslösa ut, men ökens skinn lever med en blandning av mossor, lavar och cyanobakterier som bildar en biologisk jordskorpa eller biokors.
Forskare från den amerikanska geologiska undersökningen skriver in Scientific Reports journal att de mättes kvadrater av dessa biokrockar på Colorado Plateau och testade dem med olika nivåer av värme och regn.
De övervakade biokorsens svar, och de beräknade också hur mycket solenergi de reflekterade tillbaka i atmosfären.
Klimatforskare kallar detta för albedo effekt, och det spelar en viktig roll i klimatmodeller.
Blandningen av mer värme och mer vatten förvandlade mörka ytor till lätta markar i takt med att det kan räcka för att sänka graden av global uppvärmning.
"Denna information är ett viktigt steg i att förstå klimatet och kan vara till hjälp vid utvecklingen av framtida klimatmodeller"
Men även omkopplingen från mossor och lavar till cyanobakterierna som lättade jorden kan påskynda jorderosion, lägre jordfruktbarhet och sakta avlägsnandet av koldioxidutsläppen från atmosfären.
"Upptäckten att klimatförändringarna påverkar biokvaror kan ge tillbaka till framtida klimat är en kritisk faktor som inte har beaktats tidigare", säger Austin Rutherford, biolog vid University of Arizona, som ledde studien.
"Denna information är ett viktigt steg för att förstå klimatet, och kan vara till hjälp för att utveckla framtida klimatmodeller."
En andra grupp rapportera i Vadose Zone Journal att de såg lite djupare ut än biokorsen vid ytan.
Forskare upptäckte för tre år sedan att djupt under USA: s Great Plains låg en stor skatt av antika kolrika jordar. Antagandet var att för närvarande var detta kol säkert begravd.
Men ett lag från Lawrence Berkeley National Laboratory i Kalifornien mätt flödet av koldioxid från flodplätten i Colorado River och fann att nästan en femtedel av kolet som kom in i atmosfären kom från jordmikrober upptagen på djup på mellan två meter och 3.5 meter - ett bidrag som hittills inte ingår i modeller av jordsystemet.
Detta ligger långt under rooting depth, i vadosezon långt under markytan men över vattentabellen. Och även i denna förmodligen inerta zonen spelade markmikrober fortfarande en roll i livets cykel.
Enligt ett lag från Northern Arizona University, vissa mikrober kan spela en ännu mer värdefull en. forskare rapportera i växt- och jordtidskriften att de analyserade 52-studier från hela världen för att identifiera lite mikrobiell magi.
Mikroskopiska manipulatorer
När växtplantor gavs med tillväxtfrämjande rhizobakterier - mikrober som koloniserar rötter - ökade utbytet av grönsaker och korn med 20% till 45% i en torka, jämfört med välvattnade växter. Så med hjälp av en svit av mikroskopiska manipulatorer gjorde de växter som kämpade för vatten ännu bättre än de som var bevattnade.
Detta är verkligen oväntat. Att växterna är beroende av jordmikrober för näringsämnen och skydd mot skadedjur är välkänd. Men den senaste forskningen tyder på att vissa jordmikroppar ger en betydande och fruktbar skyddsåtgärd i tider av växtstress genom torka.
Hur och varför dessa särskilda rhizobakterier ger denna fördel till sina växtvärdar är ett evolutionärt pussel som fortfarande måste lösas av experiment.
Men enligt FN: s uppskattningar förlorar världen varje år 12 miljoner hektar jordbruksmark till torka och öken, så den här upptäckten kan i sista hand vara av värde för bönder i torka utsatta markar vid en tidpunkt då klimat har börjat förändras medan mänskliga tal fortsätt växa.
Och återställandet av sårbara torrmarker till gröna, fotosyntetiserande ytor som förbrukar atmosfäriskt kol skulle återfå tillbaka till planetsklimatsystemet.
För tillfället är det bara ett hopp, och mycket mer forskning behöver göras. Men än en gång är det en påminnelse om att de viktigaste varelserna på planeten kan vara de mest motbjudna: de osynliga medborgarna på marken under våra fötter. - Klimatnyhetsnätverket
Denna artikel uppträdde ursprungligen på Climate News Network
