Als een app voor het bezorgen van eten over lange afstand zonder duidelijke snelweg, schimmels die associëren met ondiepgewortelde struiken in de toendra hebben toegang tot diepe voorraden stikstof die vrijkomen door het ontdooien van permafrost. De bevindingen van onderzoekers van de Northern Arizona University, deze week aangekondigd in Nieuwe fytoloog , zou het begrip van wetenschappers kunnen veranderen over wie toegang heeft tot voedingsstoffen uit permafrost, en hoe.

"Dit past gewoon niet in het paradigma van hoe we denken dat deze planten en hun mycorrhiza-partners samenwerken, " zei hoofdauteur Rebecca Hewitt van het Center for Ecosystem Science and Society (Ecoss) bij NAU. "Voorheen, we dachten dat alleen planten met uitgebreide wortelstelsels toegang hadden tot voedingsstoffen in de buurt van het permafrost-dooifront. Maar we zagen dat al deze planten diepe stikstof gebruikten, of ze diepe wortelstelsels hadden of niet, wat suggereert dat mycorrhiza-partners toegang kunnen bieden tot de diepe, koude permafrost tafel."

Terwijl onderzoekers zich haasten om de koolstofcyclus beter te begrijpen en hoe een opwarmend Noordpoolgebied de hoeveelheid broeikasgassen in de atmosfeer van de aarde zal beïnvloeden, deze ontdekking biedt aanwijzingen over waar de stikstof en koolstof die vrijkomen bij het ontdooien van permafrost naartoe zullen gaan. Als de ontluikende plantengemeenschap in de toendra toegang heeft tot stikstof als het vrijkomt uit ontdooiende permafrost, dan kan deze schimmelverbinding met het dooifront helpen om koolstofverliezen te compenseren, omdat meer stikstof meer plantaardige biomassa betekent om koolstof uit de atmosfeer te halen.

Om te zien welke organismen de stikstof uit de permafrost opslokten, Hewitt en haar team, waaronder senior auteur en Ecoss-professor Michelle Mack, een isotopische tracer toegevoegd, Stikstof-15, aan de grond aan het "dooifront, " of waar permafrost de niet-bevroren "actieve laag" -grond ontmoet, met lange naalden. Deze stikstofisotoop is zwaarder dan de meer gebruikelijke stikstof-14, en, zoals voedselkleuring in een bloemenvaas, stelt onderzoekers in staat om precies te kijken waar het naartoe gaat. Het team wachtte 24 uur en oogstte vervolgens de planten en bemonsterde schimmels van struikwortelpunten en diepe actieve laagbodems. Toen ze DNA en RNA van schimmels bepaalden, ze konden zien welke schimmels planten hadden geholpen om de zware stikstof uit de permafrosttafel op te nemen. Beide ondiepgewortelde ericoïde mycorrhiza-struiken ectomycorrhiza-geassisteerde struiken hadden stikstofinfusies gekregen van hun schimmelpartners.

Uitzoomen, deze studie kan implicaties hebben voor onderzoekers en computermodellen die voorspellen waar stikstof en koolstof terechtkomen, zowel op regionaal als mondiaal niveau. Hewitt zei dat daten, modellen die verantwoordelijk zijn voor het vrijkomen van stikstof door permafrost behandelen het niet zo'n belangrijke factor op ecosysteemschaal. Maar als alle planten deze bron kunnen aanboren, dat zou kunnen veranderen.

"Het feit dat diepe stikstof kan worden opgezogen en vastgehouden in plantaardige biomassa, of mogelijk in schimmelbiomassa, betekent dat er minder stikstof hoeft te worden weggevaagd in rivieren of als lachgas, ' zei Hewitt.

voor Hewitt, de volgende stap is om meer te weten te komen over de vraag of deze wortelgeassocieerde schimmels wat stikstof voor zichzelf houden, en waarom.

"Hoeveel van deze stikstof zit opgesloten in schimmels? We moeten dit leren om te begrijpen hoeveel van die stikstofpool beschikbaar is om planten in de toekomst te bemesten."