I microbi sono il fattore più importante nel determinare quanto il carbonio è immagazzinato nel suolosecondo un nuovo studio con implicazioni per mitigare i cambiamenti climatici e migliorare la salute del suolo per l’agricoltura e la produzione alimentare.
Un trattore che lavora nel campo. Credito immagine: AlkeMade tramite Pixabay, licenza gratuita
La ricerca è la prima a misurare l’importanza relativa dei processi microbici nel ciclo del carbonio nel suolo. Gli autori dello studio hanno scoperto che il ruolo svolto dai microbi nell’immagazzinare il carbonio nel suolo è almeno quattro volte più importante di qualsiasi altro processo, inclusa la decomposizione della biomateria.
Questa è un’informazione importante: i suoli della Terra contengono tre volte più carbonio dell’atmosfera, creando un serbatoio di carbonio vitale nella lotta contro il cambiamento climatico.
Lo studio, “L’efficienza nell’uso del carbonio microbico promuove lo stoccaggio globale del carbonio nel suolo”, pubblicato su Nature, descrive un nuovo approccio per comprendere meglio la dinamica del carbonio nel suolo combinando un modello computerizzato microbico con l’assimilazione dei dati e l’apprendimento automatico, per analizzare i big data relativi al ciclo del carbonio.
Il metodo ha misurato l’efficienza dell’uso del carbonio microbico, che indica quanto carbonio è stato utilizzato dai microbi per la crescita rispetto a quanto è stato utilizzato per il metabolismo.
Piastra Petri – foto illustrativa. Credito immagine: Ufficio Comunicazione, Azienda Ospedaliera SS. Antonio e Biagio e Cesare Arrigo, Alessandria e Biblioteca Biomedica Centro di Documentazione via WikimediaCC-BY-SA-4.0
Quando viene utilizzato per la crescita, il carbonio viene sequestrato dai microbi nelle cellule e infine nel suolo, e quando viene utilizzato per il metabolismo, il carbonio viene rilasciato come prodotto secondario nell’aria come anidride carbonica, dove agisce come un gas serra. In definitiva, la crescita dei microbi è più importante del metabolismo nel determinare la quantità di carbonio immagazzinata nel suolo.
“Questo lavoro rivela che l’efficienza nell’uso del carbonio microbico è più importante di qualsiasi altro fattore nel determinare lo stoccaggio del carbonio nel suolo”, ha affermato Yiqi LuoLiberty Hyde Bailey Professor presso la School of Integrative Plant Science presso il College of Agriculture and Life Sciences e autore senior del documento.
Le nuove intuizioni indirizzano i ricercatori agricoli verso lo studio delle pratiche di gestione agricola che possono influenzare l’efficienza dell’uso del carbonio microbico per migliorare la salute del suolo, che aiuta anche a garantire una maggiore sicurezza alimentare.
Studi futuri potrebbero esaminare i passaggi per aumentare il sequestro complessivo del carbonio nel suolo da parte dei microbi. I ricercatori possono anche studiare come diversi tipi di microbi e substrati (come quelli ad alto contenuto di zuccheri) possono influenzare lo stoccaggio del carbonio nel suolo.
Terra in una mano – foto illustrativa. I microbi sono la chiave per sequestrare il carbonio nel suolo, affermano gli scienziati. Credito immagine: Zoe Schaeffer tramite Unsplash, licenza gratuita
La dinamica del carbonio nel suolo è stata studiata negli ultimi due secoli, ma questi studi riguardavano principalmente la quantità di carbonio che entra nel suolo dalla lettiera e dalle radici e quanto viene disperso nell’aria sotto forma di CO2 quando la materia organica si decompone.
“Ma siamo il primo gruppo in grado di valutare l’importanza relativa dei processi microbici rispetto ad altri processi”, ha affermato Luo.
In un esempio di agricoltura digitale all’avanguardia, Luo e colleghi hanno fatto un passo avanti e sviluppato un metodo per integrare i big data in un modello informatico del sistema terrestre utilizzando l’assimilazione dei dati e l’apprendimento automatico.
Il modello ha rivelato che l’efficienza complessiva di utilizzo del carbonio delle colonie di microbi era almeno quattro volte più importante di qualsiasi altro componente valutato, tra cui la decomposizione e gli apporti di carbonio.
Il nuovo modello basato sui processi, approccio di machine learning, che ha reso possibile questo risultato per la prima volta, apre la possibilità di applicare il metodo per analizzare altri tipi di set di big data.
Fonte: Università Cornell
Da un’altra testata giornalistica. news de www.technology.org
