Können Bodenmikroben dabei helfen, Klimavorhersagen zu verbessern?

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Forscher haben ein Modell entwickelt, das genetische Informationen von Bodenmikroben nutzt, um besser zu verstehen, wie sie Kohlenstoff effizient speichern



Klimamodelle sind wichtig für die Bewältigung des Klimawandels und die Erforschung möglicher Lösungen. Allerdings sind Bodenmikroben in diesen Modellen nicht gut vertreten, obwohl sie durch die Kohlenstoffbindung im Boden, die den Kohlenstoffkreislauf beeinflusst, eine wichtige Rolle spielen.

Jetzt haben Forscher in einer neuen Studie ein Modell entwickelt, das genetische Informationen von Bodenmikroben nutzt, um besser zu verstehen, wie sie Kohlenstoff speichern.

Das neue Modell, das von Forschern des Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) des Energieministeriums entwickelt wurde, zeigt den Vorteil, die genetische Information von Mikroorganismen direkt aus dem Boden zu sammeln.

Den Forschern zufolge ermöglichen ihnen Genominformationen die Erstellung besserer Klimamodelle, die vorhersagen können, wie verschiedene Pflanzenarten, Nutzpflanzen oder sogar bestimmte Sorten mit Bodenmikroben zusammenarbeiten können, um Kohlenstoff besser einzufangen. Diese Zusammenarbeit könne die Bodengesundheit verbessern, heißt es in der Pressemitteilung des Labors.

Die Ergebnisse wurden kürzlich in der Zeitschrift veröffentlicht Natur Mikrobiologiesagte, dass das Modell auch landwirtschaftliche Strategien zur Speicherung von Kohlenstoff im Boden verbessern könnte, was das Pflanzenwachstum und die Eindämmung des Klimawandels unterstützen kann.

„Unsere Forschung zeigt den Vorteil, die genetische Information von Mikroorganismen direkt aus dem Boden zu sammeln. Bisher hatten wir nur Informationen über eine kleine Anzahl von Mikroben, die im Labor untersucht wurden“, sagte Hauptautorin Gianna Marschmann in der Erklärung.

Bodenmikroben ermöglichen Pflanzen den Zugang zu Bodennährstoffen und verhindern Dürre, Krankheiten und Schädlinge, heißt es in der Erklärung weiter. Es ist wichtig, ihre Wirkung auf den Kohlenstoffkreislauf zu verstehen, da sie eine Schlüsselrolle dabei spielen, wie viel Kohlenstoff im Boden gespeichert oder bei der Zersetzung als Kohlendioxid in die Atmosphäre freigesetzt wird.

Die Forscher erklären in der Erklärung, dass Mikroben durch den Aufbau ihres eigenen Körpers aus diesem Kohlenstoff „den Kohlenstoff im Boden stabilisieren (oder speichern) und beeinflussen können, wie viel und wie lange Kohlenstoff unter der Erde gespeichert bleibt.“

Interessanterweise enthält ein Gramm Boden bis zu 10 Milliarden Mikroorganismen und Tausende verschiedener Arten. Diese enorme Artenzahl wurde im Labor nicht untersucht. Um dieses Problem anzugehen, verwendeten die Wissenschaftler Genominformationen direkt, um ein Modell zu erstellen, das je nach Anforderung an jedes Ökosystem angepasst werden kann, von den Graslandschaften Kaliforniens bis zum Permafrost in der Arktis, heißt es in der Erklärung.

Die Forscher konzentrierten sich auf Mikroben, die in der Nähe von Pflanzenwurzeln leben, da sie bis zu 30–40 % des Kohlenstoffs der Erde im Boden speichern, heißt es in der Erklärung weiter. Ihrer Meinung nach könnte dieses neue Wissen zu neuen Strategien führen, um „wertvollen Kohlenstoff im Boden zu erhalten, um die Artenvielfalt und das Pflanzenwachstum in einem Maßstab zu unterstützen, mit dem sich die Auswirkungen messen lassen.“



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