Wpływ klimatu na ekosystemy

Globalna zmiana klimatu będzie mieć zarówno przewidywalne, jak i nieprzewidywalne skutki na różne ekosystemy na całym świecie. Zrozumienie zatem wpływu globalnej zmiany klimatu na społeczności zwierzęce i roślinne nabiera coraz większego znaczenia.

Niewiele jednak wiadomo o tym, jak zmiana klimatu wpłynie na aktywność mikroorganizmów, które pełnią ważne funkcje we wszystkich ekosystemach. Funkcje te obejmują rozkład materii organicznej i przekształcanie azotu atmosferycznego w związki organiczne, które rośliny mogą wykorzystać jako związki odżywcze (w procesie znanym jako wiązanie azotu).

Finansowana przez UE inicjatywa METAECO (Analysing the impact of global climate change on ecosystems: A cross-scale metatranscriptomics approach) bada, w jaki sposób ważne czynniki środowiskowe wpływają na ekosystemy mikrobiologiczne. Badacze powiązali te skutki ze wcześniej zgromadzonymi danymi na temat społeczności roślinożernych i roślinnych, aby zyskać pełniejszy obraz funkcji ekosystemowych.

Przy pomocy eksperymentów terenowych, zespół METAECO zbadał, w jaki sposób dodatek nawozów azotowych i podniesienie temperatur (osobno i w połączeniu) wpływa na interakcje między społecznościami drobnoustrojów i roślin. Naukowcy przyjrzeli się, w jaki sposób zmiany spowodowane klimatem w strukturach społeczności mogą wpływać na inwazję roślin.

Badacze odkryli, że zarówno nawozy azotowe, jak i podwyższone temperatury znacząco zmieniły skład roślin trawiastych w ich eksperymencie. Jednak to dodatek azotu miał na nie największy wpływ. Obniżył liczbę gatunków wiążących azot, które mogłyby skolonizować działki hodowlane, i zmniejszył różnorodność i złożoność ekosystemowych procesów biologicznych.

Dla kontrastu na społeczności drobnoustrojów silniejszy wpływ miały podnoszące się temperatury niż azot, przy czym niektóre gatunki bakterii zwiększały swoją liczebność kosztem innych.

Podsumowując, naukowcy zaobserwowali, że ocieplane działki zawierają więcej bakterii niż mogłoby przetrwać w środowiskach o niskich poziomach substancji pokarmowych (zwanych oligotrofizmami). Są one zdolne do efektywniejszego wykorzystania ograniczonych zasobów, jednak rosną bardzo wolno i na ogół stanowią społeczność o wyższym wskaźniku stresu.

Rozszerzając zakres wiedzy o interakcje między roślinami a drobnoustrojami, badanie to pomoże badaczom lepiej zrozumieć wpływ zmiany klimatu na funkcje ekosystemu.