Когда речь заходит о глобальных изменениях климата, ученые обычно сосредотачиваются на количестве углерода в атмосфере и растительности. Однако почва содержит гораздо больше углерода, чем воздух и растения вместе взятые. Даже небольшие изменения в содержании углерода в почве могут существенно повлиять на климат Земли. Новые исследования, проведенные специалистами Института тропических исследований Смитсоновского музея, показывают, что за этот важный процесс ответственны не только растения и климат, но и особые виды грибов.

Грибы как ключевые регуляторы углерода в почве

По словам исследователя Бенджамина Тернера, открытия показывают, что почвенная биология занимает центральное место в вопросах накопления и освобождения углерода. В отличие от ранее известных факторов — деградации почв, температуры или растительной продуктивности — роль грибов оказывается гораздо важнее. Некоторые виды симбиотических грибов могут увеличивать содержание углерода в почве до 70 процентов, что ранее не учитывалось в глобальных климатических моделях.

Виды грибов и их влияние на почву

Большинство растений вступают в симбиотические отношения с грибами, обмениваясь углеродом на питательные вещества из почвы. Эти союзы делятся на три основные типа: арбускулярные микоризные (AM), эктомикоризные и эрикоидные микоризы. Наиболее распространены арбускулярные микоризы, охватывающие около 85 процентов растительных семей. Эктомикоризы и эрикоидные микоризы встречаются в меньшинстве, но оказывают значительное влияние на содержание углерода в почве.

Различия в механизмах и последствия для углерода

Исследования показали, что почвы, поддерживающие эктомикоризные сообщества, содержат примерно на 70 процентов больше углерода на единицу азота, чем почвы с преобладанием арбускулярных грибов. Это связано с тем, как эти грибы добывают питательные вещества: эктомикоризы выделяют ферменты, позволяющие им получать доступ к органическим формам азота, уменьшая активность микроорганизмов, разлагающих органический материал. В результате в таких почвах тормозится распад органики и выброс углерода в атмосферу, в отличие от почв с AM-грибами, где микроорганизмы свободнее перерабатывают органику.

Колин Аверилл, ведущий автор исследования и студент Университета Техаса в Остине, отметил, что эти взаимодействия между деревьями и микроорганизмами через микоризы необходимо учитывать для более точных прогнозов по углеродному циклу. Его слова подтверждают, что экосистемы нельзя рассматривать отдельно: взаимодействие растений, грибов и микроорганизмов формирует баланс углерода в почве и влияет на глобальный климат.

Марина Новикова

Научный журналист, которая зажигает в умах читателей огонь любопытства. Она переводит сложнейший язык Вселенной — от шёпота далёких галактик до генетического кода в наших клетках — на понятный и увлекательный человеческий язык. Её статьи — это не сухие факты, а захватывающие экспедиции на передний край знаний, доказывающие, что наука — это самое грандиозное приключение в истории человечества.