Rola biologicznie czynnych zewnętrznych warstw gleby w ekosystemach terenów suchych
Biologicznie czynne zewnętrzne warstwy gleby są wspólnotami żywych organizmów na powierzchni gleby w suchych i półsuchych ekosystemach, stanowiące do 70% powierzchni na niektórych obszarach. Jakkolwiek biologicznie czynne zewnętrzne warstwy gleby stanowią główne źródło organicznego węgla w glebie w suchych i półsuchych ekosystemach, ich rola jako źródło lub pochłaniacz węgla została przebadana w znikomym stopniu. Finansowany z unijnych funduszy projekt BIOSOC (Contribution of biological soil crusts to the carbon balance in drylands) za przedmiot analizy miał rolę biologicznie czynnych zewnętrznych warstw gleby na różnych stadiach rozwoju w kontekście bilansu dwutlenku węgla w strefach suchych i półsuchych. Naukowcy monitorowali zmiany CO2 in situ w biologicznie czynnych zewnętrznych warstwach gleby na kolejnych etapach rozwoju w reprezentatywnej zlewni i odnieśli je do kluczowych czynników środowiskowych regulujących tempo wymiany CO2. Naukowcy zmierzyli temperaturę powietrza oraz wilgotność względną tuż nad powierzchnią biologicznie czynnej warstwy gleby, jak również wilgoć gleby, promieniowanie wywołujące aktywność fotosyntetyczną oraz ilości opadów. Naukowcy sporządzili również mapę rozkładu różnych rodzajów biologicznie czynnych zewnętrznych warstw gleby na kolejnych etapach rozwoju za pomocą nowych technik, dostosowanych do ujęcia rozległych obszarów. Zmierzono bilans dwutlenku węgla w biologicznie czynnych zewnętrznych warstwach gleby w małej zlewni, zestawiając funkcję zmienności CO2 z różnych typów zewnętrznych warstw z jego przestrzennym zakresem. Wyniki pokazują, że biologicznie aktywne warstwy pełnią funkcję istotnych pochłaniaczy CO2 podczas pewnych okresów na terenach suchych z uwagi na swe właściwości fizjologiczne. To pozwala im na aktywność oraz możliwość prowadzenia fotosyntezy przy bardzo niskiej wilgotności, dając przewagę w porównaniu z wyższymi roślinami. W związku z tym, dostępność wody jest kluczową zmienną, decydującą zarówno o fotosyntezie, jak i oddychaniu. Poczynione odkrycia ujawniły istotną rolę wspólnot drobnoustrojów w glebach poniżej biologicznie czynnych zewnętrznych warstw gleby w regulacji zmian emisji CO2. Badanie BIOSOC podnosi poziom wiedzy na temat bilansu dwutlenku węgla w ekosystemach śródziemnomorskich oraz o ważnej funkcji biologicznie czynnych zewnętrznych warstw gleby jako pochłaniaczy węgla. Wyniki prac są podstawą dla narzędzia, służącego do regionalnej klasyfikacji etapów rozwoju biologicznie czynnych zewnętrznych warstw gleby. Takie narzędzie można wykorzystać jako wskaźnik degradacji gleb, jak również do generowania modelów bilansu dwutlenku węgla w spękanych glebach na rozległych obszarach śródziemnomorskich.
