Les « mineurs » microbiens montrés dans le relief travaillent pour traiter les nutriments du sol, plus efficacement que les autres. Le bradyrhizobium a fait ses preuves ici en consolidant le contrôle du carbone issu de l’ajout de glucose, en digérant les nutriments ainsi qu’en efficacité industrielle (sous la forme d’une pelle à roue à conteneurs). Note de crédit : Image reproduite avec l’aimable autorisation de Victor O. Leshyk/ Middle for Ecosystem Technology and Society, North Arizona University
Selon de nouveaux résultats de chercheurs du Lawrence Livermore Nationwide Laboratory (LLNL) et de l’université ou du collège du nord de l’Arizona, seuls quelques groupes microbiens trouvés dans les environnements de la planète ont pour effet de plus de la moitié du cycle du co2 dans le sol. Communication marketing nature .
La nouvelle étude suggère que malgré la variété de taxons microbiens trouvés dans le sol sauvage provenant de 4 écosystèmes différents, seuls trois à 6 groupes de bactéries typiques de ces écosystèmes étaient responsables de la majeure partie de l’utilisation du carbone du sol.
Le sol contient deux fois plus de carbone que toute la végétation du monde, prédisant ainsi exactement comment le carbone est conservé dans le sol et lancé sous forme de CO 2 est un calcul essentiel pour comprendre la dynamique climatique à venir. L’équipe d’enquête, qui comprenait des chercheurs du Pacific Northwest Nationwide Laboratory (PNNL), du Collège du Massachusetts-Amherst et de l’Université ou du collège de Virginie-Occidentale, demande exactement comment ces processus microbiens clés devraient être constitués dans les versions du programme terrestre et du climat.
« Dans les sols amendés avec du sucre dans le sang, les bactéries qui utilisaient le plus de CO2 dérivé du glucose étaient également celles qui utilisaient le plus de carbone du sol indigène, ce qui signifie que le comportement d’un petit groupe de taxons clés peut influencer le bilan global de CO2 du système particulier, » a déclaré Jennifer Pett-Ridge, scientifique du LLNL, co-auteur de l’article et responsable de la zone de concentration scientifique du DOE du LLNL, qui examine le microbiome du sol en particulier. « La cartographie du flux de carbone au moyen de différentes organisations microbiennes est cruciale pour la construction de modèles de co2 du sol sensibles aux taxons qui peuvent ralentir l’incertitude des projections de changement climatique. ”
“L’ère du séquençage a fourni des informations incroyables sur la diversité exacte du monde des microbes”, a déclaré Bram Rock, spécialiste postdoctoral au Centre concernant Ecosystem Science plus Society.
à l’université ou au collège du nord de l’Arizona qui a dirigé la recherche et qui fait maintenant partie du laboratoire national du nord-ouest du Pacifique. “Mais nos informations suggèrent que lorsqu’il s’agit de fonctions essentielles telles que la respiration de la saleté, il pourrait y avoir beaucoup de redondance dans la communauté du sol en particulier. Ce sont quelques acteurs communs et nombreux qui produisent le plus de différence. ”
Ces bactéries – Bradyrhizobium, les acidobactéries RB41 et Streptomyces — avaient été meilleurs que leurs homologues plus rares pour utiliser à la fois le carbone du sol de jardin existant et la nutrition ajoutée à la terre. Lorsque du carbone et de l’azote ont été introduits dans les sols, ces lignées actuellement dominantes associées à des bactéries ont consolidé leur contrôle particulier des nutriments, en engloutissant davantage et en se développant plus rapidement par rapport à certains autres taxons présents. Bien que les chercheurs aient identifié un grand nombre d’organismes uniques, ainsi que des centaines d’ensembles distincts (collections d’espèces), seuls six avaient été nécessaires pour représenter bien plus de 50 pour cent de l’utilisation de co2, et seuls 3 genres étaient responsables de plus de la moitié. l’utilisation de CO2 dans le sol stimulé par les nutriments.
Utiliser une eau marquée par un isotope lourd associé à de l’oxygène ( 18 O) en tant que traceur, Pett-Ridge et Steven Blazewicz de LLNL et le groupe ont séquencé ADN trouvé dans les échantillons au sol, en suivant les isotopes de l’o2 pour voir quels taxons ont généralement incorporé cela dans leur ADN, un signe qui indique un développement. Cette technique, appelée sondage quantitatif des isotopes stables (qSIP), permet aux chercheurs de suivre quelles bactéries se développent dans le sol sauvage au niveau des taxons individuels. Ensuite, l’équipe a déterminé l’abondance de chaque taxon et a déterminé l’efficacité avec laquelle les bactéries consomment le co2 du sol. Le modèle qui comprendra la spécificité taxonomique, la taille du génome et la croissance a prédit le CO particulier mesuré 2 libèrent beaucoup plus précisément que les modèles qui ne regarderont que l’abondance de chaque groupe bactérien. Il a également montré que seuls quelques taxons ont créé la plupart du CO 2 que les chercheurs ont remarqué.
“Mieux se concentrer sur la façon dont les organismes individuels contribuent au cycle du carbone offre des implications importantes en ce qui concerne la gestion de la fertilité mâle du sol et la réduction de l’incertitude dans les projections des changements climatiques”, a déclaré Kirsten Hofmockel, responsable de l’équipe scientifique du microbiome au PNNL et co-auteur de l’étude. « Cette recherche met de côté la diversité taxonomique et utile des micro-organismes du sol et nous demande de considérer la biodiversité dans une nouvelle méthode. ”
Point de référence : « Les nutriments provoquent la consolidation du prêt du flux de co2 du sol à une faible proportion de la communauté microbienne » par Bram W. Stone, Junhui Li, Benjamin L. Koch, Steven M. Blazewicz, Paul Dijkstra, Michaela Hayer, Kirsten S. Hofmockel, Xiao -Jun Allen Liu, Rebecca L. Mau, Ember M. Morrissey, Jennifer Pett-Ridge, Egbert Schwartz et Bruce The. Hungate, le 7 juin 2021, Communication Nature .
DOI : 10. 1038/s41467-021-23676-x
Les recherches exécutées au Lawrence Livermore National Laboratory avaient été soutenues par la Division de l’Office de l’énergie associée à la science.
