Δημοφιλείς Αναρτήσεις

Επιλογή Συντάκτη - 2019

Μικρόβια, αζωτούχα και φυτικά αποκρίσεις στην αύξηση του ατμοσφαιρικού διοξειδίου του άνθρακα

Anonim

Τα φυτά μπορούν να αναπτυχθούν ταχύτερα καθώς αυξάνονται οι συγκεντρώσεις διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα, αλλά μόνο εάν έχουν αρκετό άζωτο ή συνεργάτες με μύκητες που τους βοηθούν να το αποκτήσουν, σύμφωνα με νέα έρευνα που δημοσιεύεται αυτή την εβδομάδα στην επιστήμη .

διαφήμιση


Η μελέτη διεξήχθη από τον César Terrer Moreno, Ph.D. στο Πανεπιστήμιο της Βόρειας Αριζόνα, στο Πανεπιστήμιο της Αμβέρσας (Βέλγιο), στο Πανεπιστήμιο της Ιντιάνα και στο Πανεπιστήμιο της Νέας Νότιας Ουαλίας (Αυστραλία).

Η ομάδα συνέθεσε πάνω από 80 πειράματα στο παρελθόν και διαπίστωσε ότι το υψηλότερο CO 2 ενίσχυσε την ανάπτυξη των φυτών, αρκεί τα φυτά να έχουν αρκετό άζωτο. Χωρίς πρόσθετο άζωτο, το CO 2 δεν είχε καμία επίδραση, επιβεβαιώνοντας την μακρόχρονη ιδέα ότι το άζωτο περιορίζει την αντίδραση των φυτών στην αύξηση του CO 2 . Αλλά υπήρξε μια σημαντική εξαίρεση: ορισμένα φυτά - εκείνα με εξειδικευμένες συνεργασίες με μύκητες εδάφους - ήταν σε θέση να ανταποκριθούν στο επιπλέον CO 2, ακριβώς όπως και αν είχαν γονιμοποιηθεί με άζωτο.

"Το άζωτο και οι mycorrhizae είναι σαν τους συντελεστές Χ στις απαντήσεις των φυτών στο CO 2 ", δήλωσε ο Bruce Hungate, Διευθυντής του Κέντρου Επιστήμης και Κοινωνίας των Οικοσυστημάτων της NAU και Καθηγητής Βιολογικών Επιστημών Regents, ο οποίος ήταν συν-συγγραφέας της μελέτης. "Η άνοδος του CO 2 δεν είναι καθολικό λίπασμα, αλλά ούτε και ο περιορισμός του αζώτου αποτελεί καθολικό περιορισμό στην απόκριση του CO 2. Η αλήθεια είναι στη μέση και τα μικρόβια είναι οι βασικοί μεσολαβητές", δήλωσε ο Hungate.

Τα περισσότερα φυτά συσχετίζονται με μυκορριζικούς μύκητες, μια σύμπραξη στην οποία ο μύκητας παρέχει στο φυτό θρεπτικά συστατικά και νερό και λαμβάνει τροφή από το φυτό σε αντάλλαγμα. Αλλά δεν είναι όλα τα mycorrhizae τα ίδια. Οι μυκητοειδείς μυκοριζικοί μύκητες ειδικεύονται στην ανάληψη φώσφορου από το έδαφος, αλλά όχι και το άζωτο και τα φυτά που σχετίζονται με arbuscular mycorrhizae δεν μπόρεσαν να ανταποκριθούν στο CO 2 εκτός εάν προστεθεί επιπλέον άζωτο. Ήταν τα φυτά που σχηματίζουν εκτομοκορριζικές συμπράξεις που ανταποκρίθηκαν σε επιπλέον CO 2 χωρίς πρόσθετο λίπασμα αζώτου, επειδή αυτοί οι μύκητες παράγουν ένζυμα που απελευθερώνουν δεσμευμένο άζωτο από οργανική ύλη του εδάφους και οι μύκητες μπορούν να πάρουν το άζωτο και να περάσουν στο φυτό.

Αυτή η σύνθεση βοηθά στην επίλυση μιας μακρόχρονης συζήτησης σχετικά με το ρόλο του περιορισμού του αζώτου για τις απαντήσεις των φυτών στο CO 2 . Χωρίς αρκετό άζωτο, πιστεύεται ότι τα φυτά δεν θα είναι σε θέση να ανταποκριθούν πολύ στην αύξηση του CO 2 και πολλά πειράματα υποστηρίζουν αυτήν την ιδέα. Αλλά σε μερικά πειράματα, όπου το άζωτο είναι ελλιπές, τα φυτά εξακολουθούν να αναπτύσσονται περισσότερο με αυξημένο CO 2, και οι λόγοι έχουν προκαλέσει σύγχυση στους επιστήμονες εδώ και πολλά χρόνια. Η νέα σύνθεση προσφέρει μια σαφή απάντηση: "Τα φυτά χρειάζονται άζωτο για να ανταποκριθούν σε υψηλό CO 2, είτε το βρίσκουν άμεσα διαθέσιμα στο έδαφος είτε το κατά πόσο οι συνεργάτες τους με μυκόριζες μπορούν να τους βοηθήσουν να το αποκτήσουν", εξήγησε ο Hungate.

Η έρευνα θα πρέπει να βοηθήσει στην αλλαγή του κλίματος στο μέλλον. Τα δάση, τα λιβάδια και άλλα οικοσυστήματα σε όλο τον κόσμο απορροφούν επί του παρόντος περίπου το 30% των ανθρώπινων εκπομπών CO 2, χωρίς τις οποίες η αλλαγή του κλίματος θα συνέβαινε ακόμη πιο γρήγορα από ό, τι είναι τώρα. Το μέλλον αυτού του χερσαίου απορροφητήρα άνθρακα εξαρτάται από τη συσσώρευση άνθρακα από τα οικοσυστήματα μέσω της ανάπτυξης των φυτών. Αυτή η νέα έρευνα δείχνει ότι είναι απαραίτητο να ληφθούν υπόψη οι μυκοριζικοί μύκητες και προτείνει ότι η επόμενη γενιά μοντέλων παγκόσμιου κύκλου άνθρακα θα πρέπει να περιλαμβάνει μυκοπρίδια ως ένα σημαντικό σημείο ελέγχου στις απαντήσεις των φυτών στην αύξηση του CO 2 στην ατμόσφαιρα. Είναι γνωστό ότι τα χόρτα και τα βότανα σχηματίζουν arbuscular mycorrhizae, και ότι πολλά δένδρα σχηματίζουν εκτομοκορριζίες. Δεδομένου ότι τα μοντέλα παγκόσμιου κύκλου άνθρακα αναγνωρίζουν ήδη αυτές τις διαφορετικές φυτικές μορφές, η προσθήκη μυκοριζών σε μοντέλα του κύκλου του άνθρακα πρέπει να είναι απλή και η ομάδα κινείται ήδη προς το σκοπό αυτό.

διαφήμιση



Ιστορία Πηγή:

Υλικά που παρέχονται από το Πανεπιστήμιο της Northern Arizona . Σημείωση: Το περιεχόμενο μπορεί να επεξεργαστεί για στυλ και μήκος.