Jak na mikroorganizmy wpłynie ocieplający się klimat planety? Co rolnicy mogą zrobić, aby złagodzić skutki niektórych z tych zmian?
Najbardziej zróżnicowane biologicznie środowisko na Ziemi to gleba. Roi się tam od miliardów organizmów, które również są dotknięte zmianami klimatycznymi.
Matryca żywych stworzeń, które przetwarzają życie roślinne i zwierzęce, jest niezwykle złożona. Składają się na nią:
- bakterie;
- pierwotniaki;
- grzyby;
- promieniowce;
- nicienie i inne.
Jak więc susza, nadmiar opadów, upał i zwiększony poziom co2 mogą wpłynąć na te organizmy?
Mikroorganizmy glebowe są podstawą wszelkiego życia na ziemi, więc jest to ważne pytanie dla wszystkich. Dla rolników jest to szczególnie ważne. Konwencjonalne rolnictwo, z jego wkładem chemicznym i degradacją gleby, negatywnie wpływa na mikroorganizmy i ich ekosystemy. Zmiany klimatyczne mogą znacznie zaostrzyć problem.
Czy wraz ze zmianą pogody i warunków uprawy, bakterie i grzyby, które działają pozytywnie na rośliny i wspomagają je w pobieraniu składników odżywczych, mogą przykładowo zmienić tę równowagę w występowaniu na korzyść tych negatywnych drobnoustrojów? Czy może dojść nawet do masowego wymierania?
- Cokolwiek się stanie, prawdopodobnie nie będzie to ekstremalne - mówi Jennifer Martiny, profesor ekologii na UC Irvine, która koncentruje się na różnorodności drobnoustrojów. - Mikroby nie wyginą. Są bardzo elastyczne i prawdopodobnie przeżyją. Skład drobnoustrojów zmieni się wraz ze zmianami klimatu. Wpłynie to na funkcjonowanie, ale przewidywanie tego jest dość trudne.
Wiele pytań i brak odpowiedzi
Istnieje wiele powodów tej niepewności. Największym z nich jest niesamowita złożoność gleby i sieci relacji pomiędzy mikroorganizmami. Grzyby oddziałują z innymi rodzajami grzybów, z bakteriami, z jednokomórkowymi organizmami zwanymi protistami, z korzeniami roślin. Do tego dochodzi fakt, że mikroorganizmy glebowe rozkładają materię organiczną roślin albo magazynują powstały węgiel w glebie, albo uwalniają go do atmosfery jako dwutlenek węgla. Jeśli zmiany klimatu przyspieszą uwalnianie CO2, może to stworzyć błędne koło, które zaostrzy skutki klimatyczne. Może również wystąpić coś przeciwnego, co oznacza, że drobnoustroje mogą tłumić skutki zmian klimatu, magazynując więcej węgla pod ziemią.
Określenie, co może się zdarzyć w przypadku zwiększonego atmosferycznego CO2 – lub innych czynników, takich jak większe ciepło i mniej lub więcej wody niż zwykle – ma jeszcze jedną ważną kwestię: warunki te są trudne do naśladowania w długoterminowym kontekście badawczym. Eksperymenty, które zostały przeprowadzone, w dużej mierze miały miejsce w naturalnie występujących środowiskach, takich jak lasy i użytki zielone, a nie w środowiskach rolniczych.
Zmiany klimatyczne = nowe patogeny?
Naukowcy w wyniku obserwacji na temat tego, jak mikroby glebowe reagują w nowych warunkach zmian klimatycznych, podali w raporcie, że ocieplenie klimatu może zmniejszyć różnorodność drobnoustrojów, zwiększyć złożoność ich relacji i przyspieszyć rozkład materii organicznej gleby. Prawdopodobnie pojawią się nowe patogeny. Stać się tak nie musi albo może w niektórych gospodarstwach.
-To wszystko zależy od gleby, zawsze - mówi Janet Jansson, główny naukowiec biologii w Pacific Northwest National Laboratory.
Jansson podkreśla jednak, że mikroby mają tendencję do adaptacji. - Jest jedna rzecz z mikroorganizmami: jeśli zmienisz im środowisko np. zasoby czy stan, w jakim się znajdują zawsze znajdą inną drogę- mówi Jennifer Pett-Ridge - Jeden organizm, który może poradzić sobie z niskim poziomem tlenu, gdy znajdzie się pod wodą, inny może poradzić sobie z brakiem wody, w której normalnie funkcjonował.
Rolnictwo regeneracyjne, a zmiany klimatu
- Zdrowie gleby jest naprawdę podstawą systemu rolniczego - mówi Matt Wallenstein. Budowanie systemu rolniczego oznacza uprawę wielu różnych roślin, ponieważ każda z nich oferuje coś innego dla drobnoustrojów. Unikanie pestycydów jest również kluczowe, ponieważ mogą one zniszczyć niektóre z tych małych organizmów. Oznacza to również jak najmniejsze zakłócania w glebie. Wśród korzyści rolnicy, którzy uprawiają swoją ziemię tylko płytko lub wcale, pomagają utrzymać mikoryzę, korzystny grzyb, który wspomaga pobieranie składników odżywczych. Niektóre badania wykazały, że grzyby mikoryzowe mogą pomóc roślinie utrzymać produktywność w obliczu suszy. Na razie najlepszym sposobem przygotowania się na wpływ zmian klimatu na mikroorganizmy jest jak najlepsze pielęgnowanie gleby.
- Mikroby są naszymi sprzymierzeńcami – przyjacielem rolnika – mówi Wallenstein. - Tak długo, jak dbamy o nie poprzez dobre zarządzanie naszymi glebami, tak długo one będą odgrywać swoją pozytywną rolę we wspieraniu zdrowia roślin.
Bernat Patrycja
Źródło: modernfarmer.com
Fot: envatoelements
