Artikkelit Ilmasto, Metsä

Kaksi uutta tutkimusjulkaisua korostavat entisestään mikrobien roolia orgaanisen aineksen kertymisessä. Uudet löydökset lisäävät ymmärrystä hiilen kierrosta maaperässä ja auttavat siten luomaan nykyistä parempia hiilenkiertomalleja ja luotettavampia ilmastoskenaarioita.

Ryhmä suomalaisia ja ulkomaalaisia tutkijoita on todennut, että kasvien juurten ja sienten välinen vuorovaikutus säätelee hiilen stabiloitumista maaperässä. Tutkijat tarkastelivat orgaanisen aineksen muodostumisen ja hajoamisen mekanismeja pohjoisella metsävyöhykkeellä. Tutkimuksissa keskityttiin kasvien, maaperän ja mikrobien yhteisvaikutukseen sekä mikrobien ja kasvien biokemialliseen vuorovaikutukseen.

”Tutkimukset vahvistavat olettamuksemme siitä, että tanniinit, joita esiintyy paljon kasvien polyfenoleissa, sekä kitiini, joka on sienten soluseinämissä runsaana esiintyvä polymeeri, vaikuttavat sieniperäisen kuolleen biomassan stabiloimiseen. Havainto on merkittävä, koska juuri- ja sienikariketta syntyy paljon”, sanoo tutkimusten vastaava kirjoittaja tohtori Bartosz Adamczyk Lukesta.

”Kenttäkokeemme osoittivat myös, että kasvien juuret tukevat hieman erilaista maaperän typpitaloutta, jossa orgaanisen typen pitoisuus maaperässä on suurempi kuin epäorgaanisen typen. Kun näitä tutkimustuloksia tarkastellaan yhdessä, voidaan niistä koostaa uudenlainen malli ja ymmärrys siitä, miten kasvien juuret vaikuttavat orgaanisen aineksen hajoamiseen ja stabiloitumiseen.”

Ilmastonmuutoksen hillitseminen edellyttää lisää tietoa hiilenkierrosta

Ilmastonmuutos on lisännyt pakottavaa tarvetta ymmärtää hiilen stabiloitumista hitaasti kiertäviin hiilivarastoihin. Merkittävä osa maapallon hiilivarastoista on sitoutunut pohjoisen metsävyöhykkeen metsiin ja erityisesti niiden maaperään. Orgaanisen aineksen hajoamisen ja stabilisoitumisen mekanismeja ei tähän mennessä ole vielä kunnolla tunnettu.

”Tähän asti tutkijat ovat keskittyneet lähinnä karikkeeseen ja maaperän mikrobiyhteisöjen rooliin karikkeen hajoamisessa. On myös tutkittu kasvien yhteyttämisen tuloksena syntyvien liukoisten hiiliyhdisteiden kuten sokereiden vaikutuksia maaperässä, sillä niiden on osoitettu monissa tapauksissa kiihdyttävän orgaanisen aineksen hajoamista”, sanoo dosentti Jussi Heinonsalo Helsingin yliopistosta ja Ilmatieteen laitokselta.

”Meidän tutkimuksemme valaisee, miten kasviperäiset aktiiviset biomolekyylit muuttavat mikrobien kuolleen biomassan stabiiliksi orgaaniseksi ainekseksi. Tutkimuksen näkökulma lisää tietoa hiilen monimutkaisesta kiertokulusta maaperässä ja korostaa entisestään kasvien aktiivista roolia orgaanisen aineksen muodostamisessa, hajoamisessa ja stabiloimisessa.”

Tutkimukset ovat osa NITROFUNGI-projektia, ja tulokset on julkaistu Nature Communications- ja New Phytologist -julkaisuissa. Heinonsalon koordinoiman NITROFUNGI-projektin on rahoittanut Suomen Akatemia akatemiatutkijahankkeena. Luonnonvarakeskus ja Helsingin yliopisto tekivät tutkimuksen yhteistyössä Ilmakehätieteiden tutkimuskeskuksen (INAR), Ilmatieteen laitoksen, Wienin yliopiston ja Itä-Suomen yliopiston kanssa.

Mikrobeilla on moninainen rooli orgaanisen aineksen kertymisessä ja hiilenkierrossa. Kuva: Tiina Sileoni.

Katso myös