Aktuální číslo:

2021/1

Téma měsíce:

Roboti

Věštba půdních mikroorganismů o koloběhu uhlíku

 |  5. 10. 2020
 |  Vesmír 99, 551, 2020/10

Globální změny v podobě narůstající teploty a vyšší koncentrace CO2 v atmosféře a mořích se logicky promítají do vyšších teplot a koncentrace uhlíku v půdě. Právě toto prostředí vyžaduje naši pozornost, protože je zde uloženo kolem 3300 Pg (gigatun) uhlíku. Je to hodnota, která je asi 5× vyšší než současné množství uhlíku v podobě CO2 v atmosféře. Už to samo o sobě je důvod věnovat půdě a jejímu oživení mikroorganismy pozornost v době klimatických změn. Tato lidským okem neviditelná stvoření dokážou uhlík vázat do organických vazeb, ale zároveň půdní organický uhlík mineralizovat a uvolňovat v podobě skleníkových plynů (CO2, CH4). Potíž je v tom, že stále nevíme, který proces začne vlivem klimatických změn převažovat.

V této souvislosti si zpravidla mnozí vzpomenou na permafrost, který díky oteplování prochází dramatickými změnami. Tání permafrostu probouzí i jeho mikroorganismy k větší aktivitě, přitom jsou tyto půdy obrovským rezervoárem uloženého uhlíku v množství kolem 1300–1580 Pg, což je přibližně polovina celkového uhlíku v půdě. Z tohoto množství je 5–15 % snadno mikrobiálně rozložitelných a stává se potenciálním zdrojem emisí skleníkových plynů v příštích desetiletích.

Nahlédnout do složení tohoto zvláštního mikrosvěta výrazně pomohlo rozsáhlé sekvenování genomů, které nám zároveň může ukázat, jak jsou jeho obyvatelé připraveni na oteplování. Ukazuje se, že mikroorganismy v půdě tvoří velmi rozmanité společenstvo (mikrobiom), kde má každý svou funkci, a hlavně se podle podmínek mění jeho aktivita.

Zatím víme, že půdní mikrobiom má na různých místech odlišné složení, přesto jednotně disponuje schopnostmi zvládat opakované roztávání a zamrzání. Zároveň jsou zde běžně přítomny geny potřebné pro degradaci rostlinných polysacharidů a tvorbu metanu (metanogenezi). Nalezeny však byly i geny pro rozklad (oxidaci) metanu, což naznačuje přítomnost mechanismů spotřeby tohoto skleníkového plynu, který se bude při tání permafrostu tvořit. Geny patřící jak bakteriím, tak virům dokládají, že se jedná o klíčové hráče zmíněných procesů. Houbové organismy byly zaznamenány v menší míře, avšak při tání permafrostu se bude zvyšovat zastoupení mykorhizních hub. To jsou symbiotické druhy hub, které souvisejí s šířením cévnatých rostlin.

Inventarizace organismů, jejich genů a funkcí, které jsou úzce svázané s podmínkami prostředí, a tím i s odezvami celého půdního systému na (klimatické) změny, je jistě velkou výzvou. Umožní nám lépe pochopit, co se v půdě odehrává, a do určité míry předpovědět budoucí změny. Tedy nejen to, co čeká půdu, ale i nás při klimatických změnách.

Jansson J. K., Hofmockel K. S.: Nature Reviews, 2020, DOI: 10.1038/s41579-019-0265-7

Woodcroft B. J. et al.: Nature, 2018, DOI: 10.1038/s41586-018-0338-1

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Pedologie, Mikrobiologie
RUBRIKA: Glosy

O autorovi

Miroslav Zeidler

RNDr. Miroslav Zeidler, Ph.D., (*1970) vystudoval Přírodovědeckou fakultu Univerzity Palackého v Olomouci. Na katedře ekologie a životního prostředí této fakulty se zabývá ekologií horských ekosystémů.

Doporučujeme

Jeden trhák, co zaplatí náklady

Jeden trhák, co zaplatí náklady

Eva Bobůrková  |  4. 1. 2021
Po vysoké škole aspirantura, pak vojenská služba, návrat do ústavu na jaře 1987. Ale pak přišla turbulentní devadesátá léta. „V roce 1992 jsem se...
Autonomní zabijáci

Autonomní zabijáci

David Černý  |  4. 1. 2021
O životě a smrti na bitevním poli stále ještě rozhoduje člověk, i když samotné provedení smrtícího útoku se čím dál více svěřuje dronům a moderním...
Kriminalizace amatérské entomologie

Kriminalizace amatérské entomologie

Sběr a výzkum hmyzu má v České republice pevné kořeny a dlouholetou tradici. V současné době však zažívá těžké časy. Kromě odlivu zájmu mladých...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné