ჩვენი მომავალი ჰავა ნიადაგში ბინადარ მიკრობებზეა დამოკიდებული – რა გავლენას ახდენს მათზე კლიმატური ცვლილებები?

• გლობალური დათბობის შედეგად ნიადაგში ნახშირბადის ციკლური მიმოქცევა იცვლება
• დათბობამ საფრთხე შეუქმნა ფოთლოვანი ტყეების არსებობას, რომელთა ჩამოცვენილი ფოთლები მიწის მიკრობების მთავარ კვების წყაროს წამოადგენს და ნეშომპალად იქცევა
• ნახშირბადის მიმოქცევის პროცესების შესწავლა გლობალური დათბობის პირობებში უმნიშვნელოვანესი საკითხია, რადგან სწორედ მიკრობებს შეუძლიათ, გადაამუშაონ ბიომასა ნეშომპალად ან CO2-ის სახით დააბრუნონ ატმოსფეროში

მოულოდნელი სიურპრიზი: საკვები, და არა ტემპერატურა, არის ის უმთავრესი ფაქტორი, რომელიც ასტიმულირებს მიკროორგანიზმების მიერ CO2-ის გამოყოფას.

მსოფლიოში უმსხვილესი ნახშირბადის მშთანთქმელი არის ნიადაგი. კლიმატის ცვლილებასთან დაკავშირებულ ერთ-ერთ ყველაზე დიდ საშიშროებად მიიჩნევენ ნიადაგში არსებული ნახშირბადის დიდი ნაწილის გამოთავისუფლებასა და მის ნახშირორჟანგად (CO2) გადაქცევას, რაც გლობალურ დათბობას კიდევ უფრო დააჩქარებს.

ამ პროცესში მთავარ როლს მიკრობები თამაშობს – დედამიწაზე წამყვანი სიცოცხლის ფორმა, რომელსაც შეუძლია ან ნეშომპალად აქციოს ორგანული ნახშირბადი (ჩამოცვენილი ფოთლები, დამპალი ხის კუნძები, მკვდარი ფესვები და სხვა ორგანული წარმონაქმნები), ან ნახშირბადი ატმოსფეროში CO2-ის სახით გამოყოს. ქალაქ ამჰერსტში, მასაჩუსეტსის უნივერსიტეტში მოღვაწე მკვლევართა ინტერნაციონალურმა ჯგუფმა ხელი შეუწყო ერთ-ერთი ყველაზე დამაბნეველი საიდუმლოს ამოხსნას, რომელიც ნიადაგში ბინადარ მიკრობებსა და კლიმატურ ცვლილებებს უკავშირდება: რა გავლენას ახდენს გლობალური დათბობა მიკრობების მიერ ნახშირბადის გადამუშავების წრიულ პროცესზე?

პასუხი გამაოგნებელია: დათბობა ანელებს მიკრობების მიერ CO2-ის შესუნთქვის პროცესს, მაგრამ მხოლოდ ზაფხულობით; წელიწადის სხვა დროებში მიკროორგანიზმების აქტივობის ისტორიული ციკლი უცვლელია.

მაგრამ ამ, ერთი შეხედვით, კარგ ამბავს ერთი დეტალი ”აფუჭებს“.

ნიადაგში ბინადარი მიკროორგანიზმები ზაფხულობით ნაკლებ CO2-ს გამოყოფენ იმიტომ, რომ შიმშილობენ. ეს კი იმის გამო ხდება, რომ დათბობა გრძელვადიან პერსპექტივაში ემუქრება ფოთლოვანი ხეების არსებობას, რომლებზეც, თავის მხრივ, დამოკიდებულია მიწის მიკრობების სიცოცხლეც.

ამჰერსტში მდებარე მასაჩუსეტსის უნივერსიტეტის პროფესორი და კვლევის უფროსი თანაავტორი კრისტენ დეანჯელისი ამბობს: „ჩვენი კვლევის ერთ-ერთი მთავარი აღმოჩენაა, რომ შემოდგომის ფოთოლცვენა ანელებს გლობალური დათბობის ნეგატიურ გავლენას მიწაში ბინადარ მიკროორგანიზმებზე“. ჯერჯერობით ასეა, მაგრამ ნაკლები ფოთოლი ნიშნავს ნაკლებ საკვებს მიკრობებისთვის, რაც ზაფხულში მიკრობების საერთო ბიომასის შემცირებას იწვევს.

ამ დასკვენის გამოტანა დეანჯელისმა და მისმა კოლეგებმა შეძლეს ორი შესანიშნავი გრძელვადიანი კვლევით, რომელიც ჰარვარდის ტყეში ტარდებოდა: 1991 წელს ჯერი მალილოს მიერ დაწყებული კვლევა, რომელიც ტყის ეკოსისტემებში მიწის დათბობას ეძღვნებოდა და სერიტა ფრეის მიერ 2006 წელს დაწყებული კვლევა, რომელიც მიწის მიკრობებსა და გლობალურ დათბობას ეხებოდა.

„მიწის სინჯების გამოკვლევამ, რომლებიც 13 და 28 წლის განმავლობაში თბებოდა, დაგვეხმარა იმის დადგენაში, თუ რამდენად მდგრადები არიან მიკროორგანიზმები დათბობისადმი,“ – განაცხადა ლუის ა. დომენიოს-ჰორტამ, რომელიც ამ კვლევას მასაჩუსეტსის უნივერსიტეტში სწავლისას აწარმოებდა.

მართალია, კლიმატური ცვლილებების უმთავრეს მიზეზად წიაღისეული საწვავის წვას ასახელებენ და მეცნიერების ძირითადი ყურადღებაც ამ პრობლემას ეძღვნება, არანაკლებ მნიშვნელოვანია გაგება, თუ რა მდგომარეობაშია „ნახშირბადის ბიუჯეტი“, ანუ ნახშირბადის სრული ციკლი ჰაერში, მიწასა და წყალში. „როგორც კი ჩემი ყურადღება კლიმატურმა ცვლილებებმა მიიპყრო, ჩემს თავს კითხვა დავუსვი:  როგორც მიკრობიოლოგს რისი გაკეთება შემიძლია ამ პრობლემის მოსაგვარებლად?“- ამბობს დეანჯელისი. ეს უახლესი კვლევა კლიმატური ცვლილებების მოდელირების სპეციალისტებს უკეთესად გააგებინებს მიწაში ნახშირბადის მუშაობის პრინციპებს. ეს კი ყველას დაგვეხმარება საკუთარი სამოქმედო გეგმების შედგენაში გლობალური კლიმატური ცვლილების პირობებში.

სტატიაზე მუშაობდა : ლილიან მეტრეველი და ანუკი კვევესქირი

წყარო : www.umass.edu

22 თებერვალი 2023 წელი.