Почвенная фауна может кардинально изменить накопление углерода в почве
Жизненные стратегии множества таксонов почвенной фауны могут сильно влиять на формирование лабильного и стабилизированного органического вещества в почве. Это имеет потенциальные последствия для управления почвами как углеродными стоками, хранилищами питательных веществ или основой для производства продовольствия.
К такому основному выводу пришла группа исследователей из Чешской академии наук, Немецкого центра интегративных исследований биоразнообразия (iDiv), Лейпцигского университета и Научно-исследовательского общества Зенкенберга. На основе обзора более 180 научных статей авторы выделили основные пути влияния почвенной фауны на стабильность почвенного органического вещества, определили пробелы в знаниях и предложили направления будущих исследований. Исследование опубликовано в Nature Communications.
Значимость и пробелы в знаниях
Хотя важность почвенной фауны для биогеохимических циклов почвы хорошо известна, знания о том, как она влияет на формирование частичного (лабильного) и минерал-ассоциированного органического вещества (стабилизированного на столетия и тысячелетия) и содержащегося в нём углерода, широко отсутствуют.
«Мы были удивлены недостатком исследований о том, как именно, как механистически и количественно, почвенная фауна влияет на частичное и минерал-ассоциированное органическое вещество. Это, безусловно, мешает разработке более эффективных стратегий управления почвами, ориентированных на углерод», — говорит ведущий автор исследования д-р Геррит Ангст.
Ключевые процессы влияния
Авторы концептуализировали, как различные таксоны почвенной фауны могут изменять стабильность почвенного органического вещества. Они выделили три основных процесса:
- Трансформация: Потребление растительных остатков и их химическое и физическое изменение перед выделением в виде экскрементов.
- Транслокация: Вертикальный и горизонтальный перенос растительных остатков и органического вещества в почвенных профилях.
- Выпас на микроорганизмах: Изменение состава и численности микробных сообществ в результате потребления микроорганизмов фауной.
«Мы подчеркиваем, что выявленные процессы могут фундаментально влиять на динамику частичного и минерал-ассоциированного органического вещества в почве, в то время как количественные данные, за исключением дождевых червей, практически отсутствуют», — поясняет Ангст.
Призыв к действию
Авторы призывают к скоординированным междисциплинарным исследованиям с использованием изотопных, микробиологических и молекулярных методов, чтобы восполнить основные пробелы.
«Только если мы включим почвенную фауну в наши концепции и модели, мы сможем эффективно управлять почвами как углеродными стоками, хранилищами питательных веществ и основой для производства продовольствия в условиях быстро меняющейся среды», — заключает старший автор исследования профессор Нико Айзенхауэр.