Un esperimento nella foresta pluviale di Biosphere 2 rivela che i suoli rilasciano di più composti organici volatili nell’atmosfera durante la siccità.
I microbi stanno facendo molto sotto la superficie del suolo che non può essere visto ad occhio nudo, dal sequestro del carbonio alla costruzione delle fondamenta della crosta terrestre. Ma anche i microbi più piccoli sentono lo stress di un futuro più caldo e secco.
La biosfera 2. Credito immagine: Johndedios via WikipediaCC BY 3.0
Secondo un nuovo studio dai ricercatori dell’Università dell’Arizona, pubblicati su Nature Microbiology, i microbi del suolo rilasciano più composti organici volatili nell’atmosfera in risposta allo stress da siccità.
Lo studio è solo una parte del B2 Progetto Acqua, atmosfera e dinamica della vitache ha portato oltre 90 ricercatori da tutto il mondo nella foresta pluviale chiusa dell’Università dell’Arizona a Biosphere 2 per condurre un esperimento di siccità controllata e capire meglio cosa succede agli ecosistemi del mondo quando l’acqua scarseggia.
Scoprire come i microbi del suolo elaborano il carbonio e interagiscono con l’atmosfera sotto stress ambientale aiuta gli scienziati a prevedere e sostenere come gli ecosistemi si adatteranno di fronte all’aumento delle temperature e alla siccità prolungata.
Una vista fisheye della foresta pluviale chiusa a Biosphere 2. Crediti immagine: Laura Meredith, University of Arizona
Volatile non è quello che potresti pensare
Quando la maggior parte delle persone pensa ai composti organici volatili, pensa agli aerosol, che possono contribuire al riscaldamento e avere impatti negativi sulla qualità dell’aria.
Ma il termine “volatile” si riferisce semplicemente alla facilità con cui una sostanza chimica o un composto può passare da una fase liquida a una fase gassosa, ha spiegato l’autore principale dello studio Linnea Honekerun ricercatore post-dottorato che ha lavorato con il professore associato di scienze ambientali Malak Tfaily nel Facoltà di Agraria e Scienze della Vita durante il progetto B2 WALD.
La struttura della Biosfera 2 a Oracle, in Arizona, al tramonto. Credito immagine: Laura Meredith, Università dell’Arizona
Molti composti organici volatili sono prodotti naturalmente e vengono rilasciati nel nostro respiro, dagli alberi o dai microbi che vivono nel suolo. I microbi consumano naturalmente carbonio come parte del loro ciclo di vita e, a loro volta, producono metaboliti volatili.
Nell’ambito del progetto B2 WALD – guidato da Laura Mereditprofessore associato ed esperto di genomica degli ecosistemi nel Scuola di risorse naturali e ambiente – Honeker e un team internazionale di scienziati del suolo e dell’atmosfera hanno utilizzato un isotopo di carbonio etichettato per tracciare il movimento del carbonio e dell’acqua attraverso l’ecosistema della foresta pluviale durante l’esperimento di siccità simulato.
Utilizzando le camere di flusso del suolo, il team è stato in grado di misurare il consumo e il rilascio di composti organici volatili nel suolo.
Christiane Werner, co-responsabile di B2 WALD, etichetta il suolo durante la siccità per tracciare l’allocazione microbica del carbonio in anidride carbonica, composti organici volatili e altri composti del carbonio. Credito immagine: Laura Meredith, Università dell’Arizona
Meno CO2, più COV
Mentre i microbi lavoravano per abbattere i composti organici volatili prodotti nel suolo durante le condizioni ambientali o pre-siccità, questi stessi microbi sembravano aumentare la produzione e diminuire il consumo di metaboliti volatili in condizioni di stress da siccità.
“Quello che abbiamo scoperto è che la produzione microbica di CO2 è diminuita durante la siccità, ma c’è stato un netto aumento delle emissioni dei metaboliti volatili acetato, acetone e diacetile”, ha affermato Honeker, che ha recentemente accettato una posizione post-dottorato in bioinformatica del microbioma del suolo presso il Lawrence Livermore National Laboratorio.
Nel complesso, lo studio ha rivelato che l’efficienza del ciclo del carbonio nel suolo è diminuita durante la siccità e ciò potrebbe essere il risultato del fatto che i microbi deviano più risorse alla produzione di composti organici volatili e altri composti protettivi per aiutare a sostenersi durante la siccità, ha affermato.
Non è ancora chiaro quale ruolo specifico svolgano i composti organici volatili trovati nello studio nelle dinamiche suolo-atmosfera, ma i risultati sono un passo importante verso la comprensione di come i piccoli ma potenti microbi sotto la superficie rispondano allo stress ambientale.
«Questi risultati ci avvicinano di un passo alla comprensione di come la siccità, che dovrebbe aumentare in frequenza e durata, possa influire sul ciclo microbico del carbonio nel suolo, che, a sua volta, può avere impatti su larga scala sui servizi ecosistemici e persino sui processi atmosferici». ”, ha detto Honeker.
Fonte: Università dell’Arizona
Da un’altra testata giornalistica. news de www.technology.org