Bacteriën in de bovengrondse bodem beïnvloeden de wereldwijde koolstofcyclus. Deze microben breken dode bladeren en stengels af en pompen koolstof in de atmosfeer en de bodem. Microben zijn echter gevoelig voor veranderingen in hun omgeving. Om te voorspellen hoe de koolstofcyclus kan verschuiven onder klimaatverandering, moeten wetenschappers begrijpen hoe bodemmicroben reageren op milieuschokken zoals droogte en bosbranden.

Wetenschappers weten echter niet hoe diep deze verstoringen onder het bodemoppervlak doordringen om microben te beïnvloeden. Uit deze studie bleek dat bacteriegemeenschappen dichter bij het bodemoppervlak gevoeliger waren voor droogte en vuur. Deze resultaten betekenen dat diepere bodems kunnen dienen als een toevluchtsoord voor bacteriële gemeenschappen die leven door omgevingsverstoringen zoals natuurbranden.

Microbiologen behandelen de oppervlaktegrond - de bovenste 10 cm - vaak als een uniforme laag. Echter, een recente studie, gepubliceerd in Soil Biology and Biochemistry , laat zien dat bacteriële gemeenschappen op een diepteafhankelijke manier reageren op veranderingen in de omgeving. Microbiële gemeenschappen op slechts 1 cm onder het bodemoppervlak zijn verrassend veerkrachtig tegen branden die door graslanden en struikgewas branden. Dit zou kunnen helpen de nutriëntenkringloop in de bodem te stabiliseren, wat de gezondheid en het herstel van ecosystemen in de loop van de tijd kan bevorderen.

Deze studie testte hoe bacteriële gemeenschappen in de buurt van het bodemoppervlak reageerden op droogte en bosbranden, twee verstoringen die naar verwachting in veel delen van de wereld frequenter en intenser zullen worden. De onderzoekers verzamelden monsters van drie diepten:de bladstrooisellaag op het grondoppervlak, de bovenste 2 cm grond en de bovenste 10 cm grond. Ze verzamelden monsters vóór en zo lang als een jaar na een brand die brandde tijdens het Loma Ridge Global Change Experiment, een veldonderzoek in Californië dat al meer dan een decennium droogte nabootst in een semi-aride grasland en aangrenzend salie-kreupelhout aan de kust. Met behulp van 16S amplicon-sequencing volgden de onderzoekers de samenstelling van de bacteriële gemeenschap en beoordeelden ze hoe de gemeenschap in de loop van de tijd veranderde door droogte, vuur en bodemdiepte.

De onderzoekers ontdekten dat bacteriële gemeenschappen in bladafval en oppervlaktegrondlagen gevoelig waren voor deze omgevingsfactoren. De effecten namen echter af met de diepte. Zo was de gevoeligheid van de bacteriële gemeenschap voor droogte drie keer groter in de bladstrooisellaag dan in de bovenste 10 cm grond. Bovendien veranderde natuurbrand de samenstelling van de bacteriële gemeenschap in de bladdraagstoellaag, maar had geen invloed op gemeenschappen in de bodem. Interessant is dat bacteriële gemeenschappen in de bodem vuur op dezelfde manier tolereerden, ongeacht of ze eerder waren blootgesteld aan droogte. Deze resultaten zijn belangrijk omdat bacteriën in strooisel en oppervlaktebodem koolstof verwerken, opslaan en inademen. Ook kunnen voedingsstoffen zich door de bodem verplaatsen als het regent, dus schokken voor microben in een deel van de bodem kunnen een cascade-effect hebben op andere delen. Wetende dat microben net onder het bodemoppervlak kunnen worden beschermd tegen droogte en vuur, biedt een sprankje hoop dat vitale microbioomvoordelen, zoals koolstofcycli, veerkrachtig kunnen zijn tegen een veranderend klimaat. + Verder verkennen

Verdeling van de bodembacteriegemeenschap in oppervlakte- en diepe lagen gerapporteerd langs de hoogtegradiënt