Clima influențează pompa microbiană a azotului doar în păduri, arată un studiu
Microorganismele din sol acumulează un rezervor de azot pe termen lung din rămășițele bacteriilor și ciupercilor moarte, care se atașează de minerale și rezistă descompunerii. Acest proces, cunoscut sub numele de pompa microbiană a azotului, transformă azotul preluat de microbii vii într-un fond persistent, iar eficiența utilizării azotului de către microorganisme a fost mult timp considerată factorul care reglează mecanismul.
O echipă condusă de profesorul Li Dejun, de la Institutul de Agricultură Subtropicală al Academiei Chineze de Științe, a verificat dacă această pompă răspunde la climă în mod consecvent în diferite tipuri de utilizare a terenurilor. Rezultatele, publicate în Global Change Biology, arată că clima influențează semnificativ acumularea de azot din necromasa microbiană în păduri, dar are o influență redusă în terenurile cultivate.
Cercetătorii au analizat 30 de situri pereche de pădure și teren agricol de-a lungul unui gradient climatic subtropical, cu temperaturi medii anuale între 11,5 și 21,7 grade Celsius și precipitații anuale între 1.165 și 1.878 milimetri. Au folosit biomarkeri de aminozaharide pentru azotul din necromasa fungică și bacteriană, trasare cu oxigen-18 și azot-15 pentru eficiența utilizării azotului, precum și geochimie a solului și modelare prin ecuații structurale pentru a identifica factorii determinanți.
Solurile forestiere au conținut de peste patru ori mai mult azot din necromasa fungică, cu 341,4% mai mult, și de aproximativ 2,5 ori mai mult azot total din necromasă, cu 150,6% mai mult, decât terenurile cultivate vecine. Totuși, raportat la unitatea de biomasă microbiană vie, pădurile au reținut cu 50,8% mai puțin, adică un coeficient de acumulare mai scăzut.
Relațiile dintre climă și azotul din necromasă au diferit între cele două tipuri de utilizare a terenurilor. În păduri, azotul din necromasă și coeficientul său de acumulare au fost semnificativ mai mici în siturile mai calde și mai umede. În terenurile cultivate, niciuna dintre aceste variabile nu a fost corelată semnificativ cu temperatura sau precipitațiile; azotul din necromasă a urmat în schimb protecția minerală legată de argilă și stoechiometria nutrienților.
Eficiența utilizării azotului a fost asociată pozitiv cu azotul din necromasă în păduri, dar negativ în terenurile cultivate, ceea ce sugerează că eficiența ridicată de acolo reflectă o turnare microbiană limitată, nu o retenție mai mare. Conform cercetătorilor, utilizarea terenului nu schimbă doar dimensiunea pompei microbiene a azotului, ci și ceea ce o controlează. Pădurile sunt sisteme cu ciclare rapidă și cuplare puternică la climă, în timp ce terenurile cultivate sunt sisteme ancorate în minerale, unde argila și raporturile nutrienților gestionați conservă reziduurile.
Autorii notează că modelele sistemului Pământ care presupun un răspuns climatic uniform ar putea avea nevoie de parametri specifici fiecărui tip de utilizare a terenurilor.
