Wetterveränderungen wirken sich auf Bodenökosysteme aus
Die mikrobielle Gemeinschaft ist die treibende Kraft hinter dem Nährstoffkreislauf im Boden und Veränderungen des Kohlenstoffanteils. Veränderungen des Klimas können Auswirkungen auf die Pflanzenphysiologie, die mikrobielle Aktivität und den Nährstoffkreislauf im Boden haben, indem sie die Zusammensetzung der Pflanzen im Ökosystem, die Photosynthese und den Kohlenstoffanteil verändern. Daher ist ein besseres Verständnis davon, wie Bodenmikroorganismen auf Veränderungen der Niederschlagsmuster reagieren, entscheidend für das Verständnis der Folgen des Klimawandels für unsere Ökosysteme. Im Rahmen des Projekts PPEPSI ("Precipitation pattern effects on plant-soil microbial interactions") soll das Wissen in diesem Bereich vergrößert werden, da ein besseres Verständnis zu wirksameren Maßnahmen zur Begrenzung der Folgen eines sich wandelnden Klimas beitragen kann. Die Wissenschaftler richteten ein Gewächshausversuch ein und reicherten den Boden mit dem nicht-radioaktiven Stickstoffisotop 15N an, um die Wirkung unterschiedlicher Niederschlagsintensitäten zu vergleichen. Am Ende des Experiments wurden dem Boden mikrobielle DNA und RNA entnommen, um herauszufinden, welche Mikroorganismen sich im Boden befanden. Die Ergebnisse lassen darauf schließen, dass häufige Niederschläge die Bildung von Kohlenstoffbindungen zwischen Pflanzen und Mikroorganismen im Boden erhöhten, aber keine Auswirkungen auf den Wettbewerb der Pflanzenmikroben um Stickstoff hatten. Die Forscher untersuchten eine Abfolge von Böden aus dem Franz-Josef-Gletscher in Neuseeland, die sich über 22.000 Jahre gebildet hatten. Ihr außergewöhnlich feuchtes Klima machte die Region zum idealen Experimentierfeld für die Untersuchung der Beziehung zwischen Mikroorganismen im Boden und einer sehr hohen Niederschlagsmenge. Die Ergebnisse zeigten, dass das Alter eines Bodens ein wichtiger Faktor für die Struktur seiner bakteriellen Gemeinschaft ist. In einer dritten Studie wurde festgestellt, welche Mitglieder der bakteriellen Gemeinschaft im Boden nach der raschen Kohlenstoffmineralisierung bei Regenfällen als Katalysatoren fungieren. Die beobachteten Muster wurden in drei kalifornischen Grasländern mit verschiedenen Klimazonen verglichen. Auch hier wurden den Bodenproben mikrobielle DNA und RNA entnommen, um daraus auf die Zusammensetzung der Gemeinschaft der Bodenmikroorganismen zu schließen. Die fortlaufenden Arbeiten von PPEPSI werden aufdecken, wie Pflanzen und Boden von Ökosystemen auf Niederschlagsmuster reagieren, und sich dabei auf Veränderungen in der Struktur und Funktion der mikrobiellen Gemeinschaft konzentrieren. Da Bodenmikroorganismen den Nährstoff- und den Kohlenstoffkreislauf im Boden bestimmen, wird ein tieferes Verständnis der mikrobiellen Reaktion auf Niederschlagsmuster helfen, Veränderungen in wichtigen Bodenökosystemen zu prognostizieren.
