De zomer bloeit op Nachusa Grasslands, waar de warmte van juli een explosie van kleur doet ontbranden. Paarse zonnehoeden wijzen naar de lucht. Groot bluestem gras zwaait in de wind. Monarchvlinders fladderen tussen delicate roze kroontjeskruidbloemen.

Hoewel onzichtbaar voor het blote oog, er gebeurt iets even verbazingwekkends onder de oogverblindende flora van de 4, 000 hectare groot reservaat in de buurt van Dixon, Illinois, volgens wetenschappers van de Northern Illinois University.

In een nieuwe studie gepubliceerd in het tijdschrift van Milieumicrobiologie , De professoren in de biologische wetenschappen van de Northern Illinois University, Nick Barber en Wes Swingley, zeggen dat ze bewijs hebben gevonden dat het bodemmicrobioom de herstellende voordelen plukt van bijna drie decennia zorgvuldig beheerd hooggrasprairieherstel in Nachusa.

"Diverse bacteriële gemeenschappen herkoloniseren de bodem, Swingley zei. "Deze gemeenschappen lijken sterk op die in ongerepte natuurlijke prairies, ondanks geen directe inspanningen om bodemfuncties terug te winnen."

Eigendom van en beheerd door The Nature Conservancy, het Nachusa Grasslands-reservaat bestaat uit een grote overgebleven prairie, bossen en wetlands zijn weer met elkaar verbonden door het herstel van habitats om een ​​van de grootste en meest biologisch diverse graslanden in Illinois te creëren.

"Het is bijzonder opmerkelijk dat de restauratie-inspanningen in Nachusa successen opleveren die verder reiken dan de biodiversiteit van planten en dieren, ' zei kapper.

"We hebben sterk bewijs gevonden dat na verloop van tijd bacteriële gemeenschappen in de bodem van locaties die zijn hersteld met inheemse prairieplanten, gaan lijken op de gemeenschappen die worden aangetroffen in overgebleven prairies, " hij voegde toe, zeggen dat er voorheen heel weinig bekend was over wat er gebeurde met bacteriën in de bodem van herstelde graslanden.

"Dit is opwindend nieuws omdat het betekent dat de restauratie op dit fundamentele niveau werkt, " zei hij. "We zien niet alleen prachtige plantendiversiteit, maar onder de planten vinden we diversiteit in de bodem, met bacteriën die zichzelf herkoloniseren en herstellen om te lijken op wat ooit leefde in prairiesystemen in heel Illinois."

Het herstel en het beheer van natuurlijke ecosystemen is een cruciale strategie om het wereldwijde verlies aan biodiversiteit tegen te gaan, een crisis die volgens sommige wetenschappers een grotere bedreiging voor onze planeet is dan klimaatverandering. Prairies zijn zeer diverse ecosystemen die, als aanjagers van schone lucht en water, ook bijdragen aan de gezondheid van mens en planeet.

Terwijl Noord-Amerikaanse tallgrassprairie zich ooit uitstrekte van Zuid-Canada tot Texas, ze vertegenwoordigen nu een van de meest vernietigde ecosystemen op aarde, met meer dan 90 procent van de oorspronkelijke prairie verloren. In Illinois, meer dan 99 procent van de prairie is verdwenen, voornamelijk vervangen door rijenteelt.

Vanaf het einde van de 20e eeuw, herstelinspanningen gericht op deze verloren prairie-ecosystemen zijn wijdverbreid geworden, hoewel ze nog steeds eilanden in een zee van landbouwgrond vertegenwoordigen. Fundamentele vragen blijven ook hangen over wat de doelen van een restauratie zouden moeten zijn, hoe volledig een tallgrass-prairie kan worden hersteld en hoe snel herstel kan worden bereikt.

"Ons werk laat zien dat het herstel van een enkel element van het ecosysteem, namelijk planten, stroomafwaarts gunstige effecten kan hebben op andere gebieden, ' zei Swingley.

"We ontdekten dat sommige bodemmicrobiële groepen zich binnen de eerste drie jaar na herstel herstelden van landbouwstaten, overwegende dat het volledige herstel van bekende microbiële groepen uit de prairie 15 tot 20 jaar duurde, " voegde hij eraan toe. "Dit is een schrikbarend snel herstel."

Herstelinspanningen omvatten doorgaans het herstel van diverse inheemse plantengemeenschappen, controle van exotische plantensoorten en implementatie van reguliere activiteiten die natuurlijke periodieke verstoringen nabootsen, zoals vuur en grazende dieren. Bizons werden in 2014 opnieuw geïntroduceerd in de Nachusa Grasslands om hun historische impact als inheemse grazers te herstellen.

Hoewel micro-organismen in de bodem klein zijn, ze spelen een grote rol in de omgeving, het leveren van voedingsstoffen aan planten en het vormen van de basis van een voedselweb. Toch zijn er weinig details bekend over de rol van verschillende bodembacteriën en schimmels.

"De bodem krijgt vaak korte metten, "Swingley zei. "Wetenschappers weten niet echt wat elke microbe in de bodem doet en hoe ze allemaal samenwerken - en dit zijn belangrijke vragen voor ecologie, maar ook voor de landbouw."

Voor hun studie aan Nachusa, de wetenschappers karakteriseerden bodembacteriële en archaeale gemeenschappen in 13 tallgrass-prairiepercelen, variërend in herstelleeftijd van 1 tot 27 jaar oud. Met behulp van een combinatie van veld, laboratorium- en rekentechnieken, bodemgemeenschappen werden met elkaar vergeleken, evenals met lokale overgebleven prairies en nabijgelegen landbouwvelden met behulp van DNA-sequencing.

"Alle bewijslijnen wijzen naar de bodem in oudere restauraties die het meest lijken op lokale overblijfselen, "Zei Swingley. "Het is een zeer positief resultaat van tientallen jaren hard werken door The Nature Conservancy en managers van Nachusa."