Nieuw onderzoek in de staat Iowa:menselijke activiteit beïnvloedt microben in de bodem

Dat verklaart waarom we nog steeds bezig zijn om te begrijpen wat er in de bodem gebeurt en hoe de dingen die we doen dat beïnvloeden. Nu toont nieuw onderzoek van een ecoloog van de Iowa State University aan dat landbouwinputs zoals stikstof en fosfor de microbiële gemeenschappen in de bodem veranderen, wat onbedoelde gevolgen voor het milieu kan hebben.

Het toevoegen van stikstof en fosfor, vaak gebruikt als meststoffen, aan de bodem onder graslanden verschuift de natuurlijke gemeenschappen van schimmels, bacteriën en microscopisch kleine organismen genaamd archaea die in de bodem leven, volgens Kirsten Hofmockel, een universitair hoofddocent bij de ISU-afdeling Ecologie, Evolutie en biologische biologie.

Hofmockel en andere wetenschappers die verbonden zijn aan het Nutrient Network, een wereldwijd netwerk van wetenschappers die ecologische reacties in graslanden over de hele wereld onderzoeken, onthulden dat de reacties van microbiële gemeenschappen op de input van kunstmest wereldwijd consistent waren en de reacties van planten op de input weerspiegelden.

Veel bodemmicroben vervullen nuttige functies voor hun oorspronkelijke ecosystemen, en het veranderen van die microbiële gemeenschappen kan negatieve gevolgen hebben voor het milieu, zei Hofmockel.

"Deze verschuivingen zijn enigszins voorspelbaar, en dit helpt ons te begrijpen hoe menselijke activiteit microbiële gemeenschappen in de bodem kan beïnvloeden, iets dat niet zo goed wordt begrepen," zei ze.

Sommige bodemmicroben veranderen bijvoorbeeld de vorm van stikstof in de bodem. Ammoniak-oxiderende archaea voeden zich met ammoniak en zetten dit vervolgens om in nitraat. Hofmockel zei dat het onderzoek aantoont dat die ammoniakoxidatiemiddelen groeien naarmate er meer stikstof wordt geïntroduceerd, voornamelijk omdat die organismen toegang hebben tot meer voedsel. Als gevolg hiervan kunnen steeds grotere hoeveelheden nitraat in de waterwegen terechtkomen, zei Hofmockel.

Over het algemeen ontdekten de onderzoekers dat toevoegingen van voedingsstoffen de voorkeur gaven aan snelgroeiende bacteriën en de overvloed aan schimmels verminderden die een symbiotische relatie delen met graslandplanten, zei Hofmockel.

De bevindingen werden in augustus gepubliceerd in de Proceedings of the National Academy of Sciences. De experimenten vonden plaats op 25 graslanden over de hele wereld als onderdeel van het Nutrient Network. De inspanning is een van de eersten om te testen of de reacties van bodemmicrobiële gemeenschappen op kunstmest consistent blijven in een reeks van omgevingen.

"Dit is een heel gaaf experiment omdat het een basisnetwerk is", zei Hofmockel. “Vrijwel iedereen kan deze experimenten doen. Iedereen heeft percelen van dezelfde grootte op dezelfde manier opgezet.”

ISU-wetenschappers hebben een van de experimentele locaties in de Chichaqua Bottoms Greenbelt in het noordoosten van Polk County opgericht en onderhouden, zei ze. Het Nutrient Network biedt studenten de mogelijkheid om betrokken te raken bij wetenschap door middel van onafhankelijke studies of door samen te werken met het grotere netwerk, zei Hofmockel. Wetenschappers gebruiken het netwerk om vragen over plantengroei, microbiomen, herbivorie en nutriëntencycli te beantwoorden, zei ze.

Met dank aan de National Grazing Lands Coalition voor het mogelijk maken van dit artikel. Klik verder om het geweldige werk te zien dat ze voor ons allemaal doen. Bedank ze voor het steunen van On Pasture door hun Facebook-pagina leuk te vinden.