В новом важном исследовании, проведенном Корнельским университетом, ученые обнаружили, что микроскопические формы жизни, известные как микробы, существенно влияют на количество углерода, хранящегося в почве. Это открытие имеет глубокие последствия для смягчения последствий изменения климата и укрепления здоровья сельскохозяйственных почв.

Оказывается, микробы являются ключевыми участниками круговорота углерода в почве. Авторы исследования установили, что микробные процессы, по сути, в четыре раза важнее для накопления углерода, чем любой другой процесс, включая разложение биоматериалов. Этот вывод особенно важен, поскольку почва нашей планеты содержит в три раза больше углерода, чем атмосфера, выступая в качестве важнейшего поглотителя углерода в нашей борьбе с изменением климата.

Исследование, опубликованное в журнале Nature, представляет инновационную методику для изучения тонкостей динамики углерода в почве. Метод объединяет микробную компьютерную модель с ассимиляцией данных и машинным обучением для тщательного анализа больших данных, связанных с углеродным циклом.

В основе исследования лежит показатель, известный как эффективность использования углерода микроорганизмами. Эта метрика показывает количество углерода, используемого микробами для роста, по сравнению с количеством, используемым для метаболизма. Углерод, используемый для роста, поглощается микробами внутри их клеток и, в конечном итоге, в почве. 

С другой стороны, углерод, используемый для метаболизма, высвобождается как побочный продукт в виде углекислого газа, способствуя парниковому эффекту. Команда пришла к выводу, что рост микроорганизмов играет более важную роль, чем метаболизм, в определении накопления углерода в почве. Старший автор исследования профессор Ици Луо подчеркнул важность полученных результатов: 

Эти новые данные направляют ученых-аграриев на изучение методов ведения сельского хозяйства, которые могут повлиять на эффективность использования углерода микроорганизмами, тем самым улучшая здоровье почвы и укрепляя продовольственную безопасность. 

Будущие исследования могут быть направлены на увеличение связывания углерода в почве микробами и изучение того, как различные виды микробов и субстратов (например, богатых сахаром) могут повлиять на накопление углерода в почве.