science >> Wetenschap >  >> Natuur

Onderzoekers onthullen mechanismen voor het reguleren van de temperatuurgevoeligheid van de afbraak van organische stof in de bodem

Een schema dat de rol illustreert van microbiële overvloed en aggregaatbescherming bij het reguleren van de temperatuurgevoeligheid van de afbraak van organisch bodemmateriaal. Krediet:Yang Yuanhe

De temperatuurgevoeligheid van afbraak van organische stof (SOM), gewoonlijk aangeduid als Q 10 , is een belangrijke parameter in de terrestrische koolstofcyclus. Het kwantificeert de toename van de ontbindingssnelheid die overeenkomt met een temperatuurstijging van 10 ° C en kan het teken en de grootte van terrestrische koolstof-klimaatfeedback bepalen.

De regulerende mechanismen die betrokken zijn bij de temperatuurgevoeligheid van SOM-decompositie zijn de afgelopen 20 jaar een onderwerp van groot belang geweest bij de onderzoeksgemeenschap op het gebied van global change. Echter, uitgebreide analyses met betrekking tot de rollen van substraat, omgeving en microbiële eigenschappen bij het reguleren Q 10 beperkt zijn geweest.

Onlangs, een onderzoeksteam onder leiding van Prof. Yang Yuanhe van het Institute of Botany van de Chinese Academie van Wetenschappen heeft de mechanismen opgehelderd die ten grondslag liggen aan verticale variaties in Q 10 . Gebaseerd op de natuurlijke gradiënt van het bodemprofiel in Tibetaanse alpengraslanden, het team verzamelde grondmonsters op twee bodemdiepten en voerde vervolgens langdurige incubatie uit, SOM-decompositiemodellering en manipulatieve experimenten.

Het team ontdekte dat een lagere microbiële abundantie en een sterkere aggregaatbescherming naast elkaar bestaande mechanismen waren die ten grondslag liggen aan lagere Q 10 in de ondergrond. Substraatkwaliteit en minerale bescherming waren minder verantwoordelijk voor Q 10 variaties.

Nadere analyse bracht aan het licht dat regulerende mechanismen verschilden tussen verschillende koolstofcomponenten. Microbiële gemeenschappen waren de belangrijkste determinant van diepte-geassocieerde variaties in Q 10 in de actieve koolstofpool, terwijl aggregaatbescherming een belangrijker controle uitoefende in de langzame koolstofpool.

Deze resultaten onthulden de cruciale rol van koolstofstabilisatiemechanismen in de bodem bij het reguleren van de temperatuurrespons van SOM-decompositie, en leverde belangrijke inzichten op voor een nauwkeurig begrip van de feedback tussen de terrestrische koolstofcyclus en de klimaatopwarming.