Anna Qrey, Rod-Aylend Universiteti tərəfindən

Stephanie Baum tərəfindən redaktə edilib , Andrew Zinin tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Qış qarının altında torpaq mikroblarının gizli bir qrupu çiçəklənir və çökür, azotun yaz ekosistemlərini necə yanacaqla təmin etdiyini formalaşdırır. Kredit: Rod-Aylend Universiteti

Qar mənzərəni bürüdükdə, həyat yavaşladığı kimi görünə bilər. Amma səthin altında bütün bir fəaliyyət dünyası açılır.

Rod-Aylend Universitetinin Təbii Sərvətlər Elmləri Bölməsinin torpaq mikrobioloqu və torpaq ekologiyası və biogeokimyası üzrə dosenti Patrik Sorensen deyir: “Qışda yuxuya getməyə və ya daha az aktiv olan bir çox bitki və ya bəzi heyvanlardan fərqli olaraq, torpaq mikrobları qış qar örtüyü altında əslində çox aktivdir”.

Bütün qışda torpaq mikrobları üzvi maddələri parçalayaraq bitkilər üçün vacib olan qida maddələrini buraxır. Yaza qədər bu qida maddələri yeni böyüməni stimullaşdırmaq üçün mükəmməl vaxta çatır. Qışların istiləşməsi və qar örtüyünün azalması bu vaxtı pozaraq qida maddələrinin çaylara axmasına, havaya çıxmasına və ya bitkilərin ehtiyac duyduqları qida maddələrindən məhrum olmasına səbəb ola bilər.

Mikrob çiçəklənməsi

Qar əriyəndə mikrob aktivliyi artır. Torpaq mikrob populyasiyasının ölçüsü əriyən qar və yüksələn yeraltı sular tərəfindən ayrılan qida maddələrini tutduqca “çiçəklənir”, sonra isə torpaq bu resurslardan tükəndikdə “çökür”. Bu dövr torpağın münbitliyini formalaşdıran azot impulsu yaradır. Alimlər bu qanunauyğunluğu qlobal miqyasda müşahidə etsələr də, bunun arxasındakı mexanizmlər bəlli deyil.

Sorensen və həmkarlarının “Nature Microbiology ” jurnalında dərc olunmuş yeni tədqiqatı göstərir ki, bu mövsümi azot dövriyyəsini müxtəlif mikrob qrupları təşkil edir. Qışa uyğunlaşmış mikroblar aşağı torpaq temperaturlarında inkişaf edir, qar əriməsi mütəxəssisləri torpaqlar qar əriməsi ilə doyduqda qısa müddət ərzində pik həddə çatır və torpaqlar isindikdən sonra yaza uyğunlaşmış mikroblar üstünlük təşkil edir.

Hər qrup azotun təkrar emalında fərqli rol oynayır: Qış və qar əriməsi mikrobları həm enerji, həm də biokütlə üçün amin turşuları kimi üzvi birləşmələri parçalayır, yaz mikrobları isə azotu bitkilərin istifadə edə biləcəyi formalara çevirməyə kömək edir, bəzən onu torpaqda saxlayır, bəzən isə xaricə çıxmasına imkan verir.

Torpaqdakı azotun yenidən düşünülməsi

Tədqiqat mikrobların biokütləni necə yaratması ilə bağlı uzun müddətdir mövcud olan fərziyyələrə meydan oxuyur . Ənənəvi olaraq, alimlər bir neçə qeyri-üzvi azot çevrilməsinə diqqət yetirirdilər, lakin Sorensenin komandası torpaq mikroblarının minlərlə üzvi azot birləşməsini aktiv şəkildə çevirdiyini aşkar etdi. Onlar həmçinin bəzi mikrobların həm üzvi, həm də qeyri-üzvi azot çevrilmələrini əlaqələndirdiyini və hətta azotu daha səmərəli şəkildə təkrar emal etmək üçün digər növlərlə qarşılıqlı təsir göstərdiyini aşkar etdilər.

Üzvi azotdan istifadə edərək enerji istehsal edərək, müxtəlif mikrob qrupları qar örtükləri altında mürəkkəb azot transformasiyalarını əlaqələndirir və bu xüsusiyyətə əsaslanan qarşılıqlı təsirləri anlamaq qida dövranının iqlim dəyişikliyinə necə reaksiya verdiyini təxmin etməyə kömək edə bilər.

Bu tapıntılar göstərir ki, torpaqda azot dövranı əvvəllər başa düşüləndən daha dinamik və mürəkkəbdir. Hansı mikrob qruplarının aktiv olmasından və nə vaxt aktiv olmasından asılı olaraq, mikroblar ya nitratı atmosferə çıxan qazlara çevirərək azot itkisini artıra bilər, ya da bitkilər üçün əlçatan formalara çevirərək və ya digər mikroblar tərəfindən təkrar istifadə etməklə azotun saxlanmasını artıra bilər.

Sorensen deyir: “Mərkəzi üzvi azot təkrar emalının bu qədər böyük mikrob populyasiya dəyişikliklərinə necə təkan verdiyini görəndə təəccübləndik. Bu, qar əriməsi zamanı azot dövranının yalnız sadə qeyri-üzvi transformasiyalarla deyil, həm də mikroblar, üzvi maddələr və dəyişən ətraf mühit şəraiti arasında mürəkkəb qarşılıqlı təsirlərlə idarə olunduğunu göstərir.”

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklərdən xəbərdar olun .

İstiləşən dünyada vaxt vacibdir

Bu mövsümi mikrob dinamikası bitkilərin qida maddələrinə olan ehtiyacları ilə sıx bağlıdır. Mikrob populyasiyasının azalması zamanı ifraz olunan qida maddələri çox vaxt bitkilər yazda böyüməyə başlayanda mövcud olur. Lakin iqlim dəyişikliyi bu sinxronizasiyanı təhdid edir.

Sorensen deyir ki, “Biz düşünürük ki, qışda mikrobların qida maddələrinin sərbəst buraxılması və yazda bitkilərin qida maddələrinin mənimsənilməsi hazırda yaxşı uyğunlaşıb. İsti qışlar və qar örtüyünün azalması ilə bu vaxt bir-biri ilə əlaqəsiz qala bilər.”

Qarın daha tez əriməsi və qar örtüyünün seyrəlməsi qış mikrob aktivliyini azalda və ya ilin əvvəlinə keçirə bilər ki, bu da bitkilərin istifadə edə bilməsindən əvvəl azotun çaylara, göllərə və atmosferə itməsi riskini artırır. Sorensenin Kolorado tarlasında qar əriməsi hazırda 50 il əvvəlkindən təxminən üç həftə tez baş verir və az və ya qarsız qışların Qərbi Amerika Birləşmiş Ştatlarında getdikcə daha çox yayılacağı gözlənilir.

“Ətraf mühitimizdəki bu kəskin dəyişikliklərin gələcəkdə uzaq bir zamanda deyil, həyatımızın bir çox hissəsində baş vermə ehtimalını vurğulamaq vacibdir”, – deyə o bildirir. “Bu, həm Qərbi, həm də Şərqi ABŞ-da meşə sağlamlığına mənfi təsir göstərə bilər; məsələn, qərbdə meşə yanğınlarının tezliyinin artması və ya şərq meşələrində ağac patogenlərinin yayılmasının artması. Qışda baş verən mikrob proseslərini daha yaxşı başa düşsək, mənfi nəticələri idarə etmək üçün daha yaxşı seçimlərimiz ola bilər.”

Tədqiqat Sorensenin mikrob ekologiyası, biogeokimya, genomika və metabolomika sahəsində təcrübəsi olan alimlər arasında əməkdaşlığı sayəsində mümkün olmuşdur; o, həmmüəlliflərinin unikal təcrübəsinin layihəni həqiqətən “komanda-elm səyi”nə çevirdiyini deyir.

İrəliyə baxaraq, o, işin ortaya çıxardığı yeni sualları, o cümlədən qar örtüklərinin altındakı mikroblar tərəfindən istehsal olunan antifriz birləşmələrinin qar əriməsi zamanı metan dövranına təsir edib-etmədiyini araşdırmaq istəyir. Bu əlaqə əvvəllər dəniz sistemlərində müşahidə olunmuş, lakin torpaqlarda hələ sənədləşdirilməmişdir.

Nəticədə, Sorensen ümid edir ki, tədqiqat insanları qarlı ekosistemlərə yeni bir baxış bucağından baxmağa təşviq edəcək. “Növbəti dəfə xizək sürərkən və ya meşədə qar ayaqqabıları ilə gəzərkən,” deyə o bildirir, “qarın altında güclü, aktiv mikrob icmasının yaşadığını və çox güman ki, inkişaf etdiyini anlamaq üçün fasilə verin.”

Nəşr detalları

Patrick O. Sorensen və digərləri, Multi-omics qar əriməsi zamanı torpaq mikrob çiçəklənməsi ilə əlaqəli azot dinamikasını ortaya qoyur, Nature Microbiology (2026). DOI: 10.1038/s41564-025-02213-2

Jurnal məlumatları: Təbiət Mikrobiologiyası 

Əsas anlayışlar

iqlim dəyişikliyinin təsirləriparçalayıcılarbioloji parçalanmaAzot DövrüDenitrifikasiya

Rod-Aylend Universiteti tərəfindən təmin edilir