Europejscy naukowcy podważają pogląd, że nitryfikacja zachodzi wyłącznie w glebie
Spalanie paliw kopalnych i biomasy oraz intensywne wykorzystywanie nawozów, a także hodowle zwierząt gospodarskich przyczyniły się w ostatnich latach do znacznego wzrostu stężenia reaktywnych związków azotu w atmosferze. Część znajdującego się w atmosferze azotu osadza się w biosferze w postaci depozytu azotu, wpływając na globalny obieg tego pierwiastka. Zakłada się, że depozyt azotu trafia bezpośrednio do gleby. Jednak nie ma pewności co do tego, czy i w jaki sposób nadziemne części drzew zdominowane przez liście (fyllosfera) wpływają na owe strumienie azotu, zanim trafią one do gleby. Fyllosfera odgrywa istotną rolę w regulacji wymiany węgla i wody z atmosferą, co ma znaczący wpływ na klimat. Jednak jej wpływ na zmianę składu chemicznego opadów, a tym samym obieg składników odżywczych w obrębie lasu, nie został do końca poznany. Finansowany przez UE projekt NITRIPHYLL „miał na celu podważenie paradygmatu, że drobnoustroje mające wpływ na obieg azotu w lesie znajdują się wyłącznie w glebie i tym samym depozyt azotu jest przetwarzany tylko tam”, mówi koordynator projektu dr Maurizio Mencuccini. Projekt miał na celu udowodnienie, że drobnoustroje żyjące na liściach przeprowadzają nitryfikację, a tym samym przyczyniają się do przetwarzania azotu, zanim jeszcze liście opadną i trafią do gleby. Działając wspólnie z partnerami projektu w ramach Międzynarodowego programu współpracy w zakresie oceny i monitorowania wpływu zanieczyszczenia powietrza na lasy (ICP Forests), dr Rosella Guerrieri i dr Mencuccini utworzyli unikalny zbiór danych opisujący w nowy sposób 12 obszarów leśnych. Projekt NITRIPHYLL przykuł uwagę grup działających na pograniczu nauki i polityki, takich jak ICP Forests – jedna z największych na świecie sieci biomonitoringu dostarczająca szczegółowych informacji na temat stanu lasów w Europie i poza nią. Korony drzew a nitryfikacja NITRIPHYLL to pierwszy na świecie projekt, w ramach którego połączono dwie różne ścieżki badań: badanie bogactwa i zróżnicowania populacji bakterii w fyllosferze z wykorzystaniem analizy genetycznej oraz badanie ich aktywności w zakresie przetwarzania depozytu azotu z wykorzystaniem stabilnych izotopów. Zespół projektu wykazał, że korony drzew nie składają się wyłącznie z liści, ale na owych liściach żyją bardzo zróżnicowane populacje bakterii, a azot atmosferyczny ulega biotransformacji w kontakcie z koronami drzew. „Wyniki projektu NITRIPHYLL stanowią podkreślenie globalnej roli, jaką odgrywa fyllosfera w procesie nitryfikacji”, zauważa dr Guerrieri, stypendystka programu Maria Skłodowska-Curie współpracująca z dr. Mencuccinim. „Naukowcy stawiają sobie teraz nowe, fascynujące pytania dotyczące roli, jaką niewidzialne, ale bardzo zróżnicowane populacje bakterii żyjących w koronach drzew odgrywają w ekologii: Czy mają one wpływ na stan i funkcjonowanie lasów? Czy mają one wpływ na jakość powietrza, którym oddychamy, a tym samym czy mają istotne znaczenie dla zdrowia ludzi?” W projekcie NITRIPHYLL udowodniono, że w koronach drzew wielu europejskich lasów zachodzi zjawisko nitryfikacji biologicznej depozytu azotu. „Przyczyniło się to do zwiększenia świadomości na temat depozycji azotu wynikającej z działalności człowieka oraz jej wpływu na lasy na całym świecie”, konkluduje dr Guerrieri. Dzięki temu społeczność naukowa jest teraz w stanie odkrywać różnorodność biologiczną, jaką skrywają korony drzew i jej wpływ na obieg azotu. „Projekt NITRIPHYLL przyczynia się do lepszego zrozumienia tego, w jaki sposób fyllosfera wpływa na obieg azotu, a w konsekwencji i węgla w lasach, i jaki ma to związek z depozycją azotu i klimatem”.
Słowa kluczowe
NITRIPHYLL, las, N, korony drzew, gleba, nitryfikacja, Ndep, fyllosfera
