Skip to main content

Climatic and temporal control on microbial diversity-ecosystem functioning: insights from a novel conceptual model (CLIMIFUN).

Article Category

Article available in the folowing languages:

Pogłębianie wiedzy na temat roli różnorodności mikrobiologicznej w ekosystemach gleb

Naukowcy realizujący finansowany przez UE projekt zbadali mechanizmy odpowiadające za różnorodność biologiczną gleb w skali globalnej, aby lepiej zrozumieć rolę tych niezwykle ważnych społeczności mikroorganizmów we wspieraniu kluczowych usług (np. żyzności i produktywności) ekosystemów lądowych.

Zmiana klimatu i środowisko

Dzięki wielu przeprowadzonym badaniom naukowcom udało się zidentyfikować główne czynniki wpływające na różnorodność roślin i zwierząt. Są nimi: klimat, stan rozwoju ekosystemu oraz właściwości gleby. Jednak jak dotąd niewiele wiadomo na temat tego, w jaki sposób klimat, właściwości gleby i czas wspólnie oddziałują na różnorodność mikrobiologiczną i wielofunkcyjność gleb podczas sukcesji ekosystemu. Te luki w wiedzy naukowej utrudniają naukowcom prognozowanie zmian w społecznościach mikroorganizmów i przewidywanie ich konsekwencji dla funkcjonowania ekosystemu w warunkach zmiany klimatu. Ograniczają też możliwość włączania mikroorganizmów glebowych do globalnych modeli biogeochemicznych. Zespół projektu CLIMIFUN postanowił wypełnić te luki, badając globalne wzorce i mechanizmy, które wpływają na różnorodność mikrobiologiczną gleb i procesy ekosystemowe w zmieniającym się środowisku. „Dzięki eksperymentom i badaniom terenowym przeprowadzonym na całym świecie mogliśmy pogłębić naszą wiedzę na temat głównych globalnych wzorców i mechanizmów w różnych biomach i podczas procesów glebotwórczych”, mówi Manuel Delgado-Baquerizo, badacz korzystający ze stypendium w ramach działania „Maria Skłodowska-Curie”.

Międzynarodowa współpraca

Naukowcy z ponad 30 instytucji przeprowadzili globalne badanie, zbierając dane terenowe w dziewięciu krajach i na sześciu kontynentach. „Największym wyzwaniem było opracowanie ustandaryzowanych protokołów do badania roślinności i różnych ekosystemów, np. terenów suchych i lasów tropikalnych, które byłyby zrozumiałe i przystępne dla wszystkich badaczy – od ekologów terenowych po biologów molekularnych”, wyjaśnia Delgado-Baquerizo. Wyniki okazały się przełomowe, ponieważ pozwoliły naukowcom prześledzić historię różnorodności biologicznej gleb na przestrzeni milionów lat, podczas których rozwijały się badane ekosystemy. Dzięki nim badacze mogli także opracować pierwszy globalny atlas różnorodności biologicznej gleb. „Jako że jak dotąd nie zbadano roli czasu jako czynnika wpływającego na rozmieszczenie organizmów glebowych, zwłaszcza w skali globalnej, projekt CLIMIFUN można uznać za pionierskie badanie w tej dziedzinie”, wyjaśnia Delgado-Baquerizo. Badania pozwoliły naukowcom wykazać, że różnorodność biologiczna gleb reguluje sposób funkcjonowania ekosystemu w odpowiedzi na czynniki powodujące zmiany globalne. Co więcej, naukowcy jako pierwsi określili rolę klimatu z przeszłości w kształtowaniu obecnego systemu rozmieszczenia różnorodności biologicznej gleb w skali globalnej, a także zidentyfikowali te miejsca na Ziemi, w których w ciągu najbliższych kilku lat badacze najprawdopodobniej odkryją i scharakteryzują nowe taksony.

Pomoc w ochronie gleb

Realizacja projektu CLIMIFUN pozwoliła naukowcom zdobyć cenne informacje dotyczące historii różnorodności biologicznej gleb, a dokładniej zamieszkujących gleby bakterii, grzybów, protistów i bezkręgowców, w ekosystemach lądowych w głównych światowych biomach. Jak mówi Delgado-Baquerizo: „Nasze badania pokazały, że w miarę rozwoju gleby zachodzącego przez tysiące lat zmiany w pokrywie roślinnej i zakwaszeniu napędzają zmiany w różnorodności biologicznej”. Dzięki projektowi naukowcom udało się dokładnie poznać rolę różnorodności biologicznej gleb we wspieraniu funkcjonowania ekosystemów – od żyzności gleby po produkcję roślinną – oraz w regulowaniu procesów ekosystemowych w kontekście zmian globalnych, a także określić znaczenie „pamięci ekologicznej” dla funkcjonowania ekosystemu i rozmieszczenia różnorodności biologicznej gleb na całym świecie. Wiedza uzyskana w ramach projektu CLIMIFUN zainteresuje naukowców, działaczy ochrony przyrody, zarządców gruntów, nauczycieli i decydentów. „Globalny atlas zawiera na przykład podstawowe informacje przydatne podczas lekcji lub zajęć na temat rozmieszczenia organizmów glebowych na całym świecie – w ten sposób od dziesięcioleci uczy się o roślinach. Opisuje także miejsca, które należy chronić, aby zachować różnorodność biologiczną gleb. Co więcej, pozwala określić nowe wyzwania i nowe kierunki badawcze dla naukowców, którzy chcieliby zidentyfikować dominujące taksony występujące w glebach całego świata”, podsumowuje Delgado-Baquerizo.

Słowa kluczowe

CLIMIFUN, gleba, ekosystem, różnorodność biologiczna, różnorodność mikrobiologiczna, mikroorganizmy, biom, rozkład, recykling składników odżywczych

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania