土壤是最大的碳庫之一，是數(shù)十億微生物的家園，是一個高度復雜的生態(tài)系統(tǒng)，對健康的氣候至關重要。
隨著氣候變化繼續(xù)改變地球的溫度和降水模式，西弗吉尼亞大學的研究人員希望對特定土壤微生物在碳循環(huán)中的作用進行更精確的預測。
鑒于土壤的各種成分——礦物質(zhì)、有機質(zhì)、生物體、氣體和水——科學家們幾十年來一直在努力了解土壤微生物的生態(tài)和功能。
在美國國家科學基金會 756,318 美元的資助下，環(huán)境微生物學副教授Ember Morrissey和森林生態(tài)學和生態(tài)系統(tǒng)建模副教授Eddie Brzostek旨在確定哪些微生物消耗關鍵類型的土壤碳，并利用這些發(fā)現(xiàn)來幫助更好地預測氣候變化。
“微生物對土壤有機質(zhì)分解很重要，”莫里西說。“它們是執(zhí)行該過程的主要參與者，因此，它們在全球碳循環(huán)中發(fā)揮著重要作用，將從地上植物生產(chǎn)進入土壤的碳以二氧化碳的形式返回到大氣中。”
在研究項目期間，她將使用穩(wěn)定同位素探測(一種先進的實驗室技術)來跟蹤碳吸收并表征微生物在其自然群落中的功能。
“從歷史上看，了解微生物在土壤和其他自然系統(tǒng)中的作用非常具有挑戰(zhàn)性，因為它們非常小，而且群落如此多樣化，”莫里西說。“如果你在實驗室中隔離它們，它們在人工環(huán)境中的運作方式可能與它們在自然環(huán)境中的運作方式不同。”
通過穩(wěn)定同位素探測，研究人員添加了有機底物，如植物殘骸，其中包含一種不常見的碳同位素：C-13。大多數(shù)碳原子是 C-12，有六個中子和六個質(zhì)子;然而，C-13 有一個額外的中子，這使它更重。然后可以在活性土壤微生物的 DNA 中檢測到這種重 C-13。
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