Gli studi scientifici gettano nuova luce sul ruolo complesso che i microbi del suolo svolgono nell'influenzare gli ecosistemi, i livelli di carbonio nell'atmosfera e il clima.
LONDRA, 28 marzo, 2017 - Gli scienziati del clima, sconcertati dal traffico di carbonio tra il suolo e l'aria, potrebbero dover riflettere più a fondo sul ruolo svolto dai microbi del suolo, i più piccoli abitanti del pianeta.
Un gruppo di ricerca ha appena scoperto che i microbi del suolo potrebbero effettivamente alleggerire il colore dei terreni aridi, a riflettere più luce e far rimbalzare più energia di radiazione nello spazio.
Un altro ha identificato una fonte inaspettata di carbonio atmosferico: 17% del carbonio del suolo che entra nell'atmosfera da una pianura alluvionale ha origine da microrganismi a profondità superiori a due metri.
E un terzo gruppo ha identificato batteri del suolo che potrebbero aiutare le piante a sopravvivere alla siccitàe migliorare i raccolti nelle terre aride come l'Arizona, Israele e la Valle del Nilo.
Specie di microbi del suolo
In sostanza, tutti e tre gli studi sono rapporti da una nuova frontiera. Quasi il l'ecosistema meno conosciuto del pianeta è quello sotto i nostri piedi: un piccolo pizzico di terreno ospita centinaia di specie di microbi e i numeri in ciascun pizzico potrebbero essere contati in miliardi.
Ciò che queste entità fanno e il modo in cui interagiscono tra loro è ancora un puzzle da mettere insieme.
Quindi, in tutti i casi, la ricerca è incompleta. Ma ogni studio rappresenta un nuovo aspetto della complessità delle interazioni tra piante fiorite, atmosfera e roccia, e tutte queste interazioni sono mediate dai microbi.
Le terre aride coprono il 40% della superficie terrestre del pianeta. Queste zone aride possono sembrare senza vita, ma la pelle del deserto è viva con un mix di muschi, licheni e cianobatteri che formano una crosta biologica del suolo, o biocrust.
Gli scienziati del US Geological Survey scrivono nel diario dei rapporti scientifici che hanno misurato i quadrati di questi biocrusts sull'altopiano del Colorado e li hanno testati con diversi livelli di calore e precipitazioni.
Hanno monitorato le risposte dei biocrust e hanno calcolato anche quanta energia solare hanno riflesso nell'atmosfera.
Gli scienziati del clima chiamano questo effetto albedoe svolge un ruolo importante nei modelli climatici.
Il mix di più calore e più acqua ha trasformato le superfici scure in terreni leggeri a ritmi che potrebbero essere sufficienti a rallentare il tasso di riscaldamento globale.
"Questa informazione è un passo importante nella comprensione del clima e potrebbe essere utile per lo sviluppo di futuri modelli climatici"
Ma, allo stesso modo, il passaggio dai muschi e dai licheni ai cianobatteri che alleggeriscono il terreno potrebbe accelerare l'erosione del suolo, ridurre la fertilità del suolo e rallentare la rimozione del biossido di carbonio dell'effetto serra dall'atmosfera.
"La scoperta che i cambiamenti climatici incidono sulle biocrusts potrebbe alimentare il clima futuro è un fattore critico che non è stato preso in considerazione in passato", afferma Austin Rutherford, un biologo del University of Arizona, che ha guidato lo studio.
"Questa informazione è un passo importante nella comprensione del clima e può essere utile per lo sviluppo di futuri modelli climatici".
Un secondo gruppo riportare nel Vadose Zone Journal che sembravano un po 'più profondi della biocrust in superficie.
I ricercatori hanno scoperto tre anni fa che al di sotto delle Grandi Pianure dell'America giacevano a vasto tesoro di antichi terreni ricchi di carbonio. L'ipotesi era che, per il momento, questo carbonio fosse stato sepolto in modo sicuro.
Ma una squadra dal Lawrence Berkeley National Laboratory in California ha misurato il flusso di anidride carbonica proveniente dalla pianura alluvionale del fiume Colorado e ha scoperto che quasi un quinto del carbonio immesso nell'atmosfera proveniva da microbi del suolo occupati a profondità comprese tra due metri e metri 3.5, un contributo non finora incluso modelli del sistema Terra.
Questo è ben al di sotto della profondità di radicazione, nel zona vadose molto al di sotto del terriccio ma sopra la falda freatica. E anche in questa zona apparentemente inerte, i microbi del suolo stavano ancora giocando un ruolo nel ciclo della vita.
Secondo una squadra di Northern Arizona University, alcuni microbi potrebbero giocare uno ancora più prezioso. Scienziati rapporto nel giornale Plant and Soil hanno analizzato gli studi 52 di tutto il mondo per identificare un po 'di magia microbica.
Manipolatori microscopici
Quando alle piante coltivate sono stati forniti rizobatteri promotori della crescita - microbi che colonizzano le radici - la produzione di verdure e cereali è aumentata da 20% a 45% in una siccità, rispetto alle piante ben irrigate. Quindi, con l'aiuto di una suite di manipolatori microscopici, le piante che stavano lottando per l'acqua erano persino migliori di quelle irrigate.
Questo è davvero inaspettato. Le piante dipendono dai microbi del suolo per i nutrienti e la protezione contro i parassiti è ben nota. Ma le ultime ricerche suggeriscono che alcuni microbi del suolo conferiscono un effetto protettivo significativo e fruttuoso nei periodi di stress delle piante dalla siccità.
Abbastanza come e perché questi particolari rizobatteri conferiscono questo vantaggio ai loro ospiti di piante è un puzzle evolutivo che deve ancora essere risolto con l'esperimento.
Ma secondo le stime dell'ONU, il mondo perde 12 milioni di ettari di terra coltivabile per la siccità e il deserto ogni anno, quindi questa scoperta potrebbe in definitiva essere di valore per gli agricoltori nelle terre soggette a siccità in un momento in cui i climi hanno iniziato a cambiare, mentre i numeri umani continua a crescere
E il ripristino delle terre aride vulnerabili a superfici verdi e fotosintetizzanti che consumano carbonio atmosferico a sua volta tornerà nel sistema climatico planetario.
Questo, per il momento, rimane solo una speranza, e molte più ricerche devono essere fatte. Ma, ancora una volta, è un promemoria che le creature più importanti del pianeta possono essere le più calpestate: gli invisibili cittadini del terreno sotto i nostri piedi. - Climate News Network
Questo articolo è originariamente apparso su Climate News Network
