Al igual que una aplicación de entrega de alimentos a larga distancia sin autopista aparente, los hongos que se asocian con arbustos de raíces poco profundas en la tundra están accediendo a depósitos profundos de nitrógeno que se liberan al descongelar el permafrost. Los hallazgos de los investigadores de la Universidad del Norte de Arizona, anunciaron esta semana en Nuevo fitólogo , podría cambiar la comprensión de los científicos sobre quién accede a los nutrientes del permafrost y cómo.
"Esto simplemente no se ajusta al paradigma de cómo pensamos que estas plantas y sus socios micorrícicos trabajan juntas", dijo la autora principal Rebecca Hewitt del Centro para la Ciencia y Sociedad del Ecosistema Ecoss en NAU ". Anteriormente, solo pensábamoslas plantas con sistemas radiculares extendidos podían acceder a los nutrientes cerca del frente de descongelación del permafrost, pero vimos que todas estas plantas usaban nitrógeno profundo, ya sea que tuvieran sistemas de raíces profundas o no, lo que sugiere que los socios micorrícicos pueden proporcionar acceso a la mesa de permafrost profunda y fría."
A medida que los investigadores compiten para comprender mejor el ciclo del carbono y cómo un calentamiento del Ártico afectará la cantidad de gases de efecto invernadero en la atmósfera de la Tierra, este descubrimiento ofrece pistas sobre dónde irá el nitrógeno y el carbono liberados del descongelamiento del permafrost. Si la floreciente comunidad de plantas enla tundra puede acceder al nitrógeno a medida que se libera del deshielo del permafrost, entonces esta conexión fúngica al frente de descongelación puede ayudar a compensar las pérdidas de carbono, ya que más nitrógeno significa más biomasa vegetal para extraer el carbono de la atmósfera.
Para ver qué organismos engullen el nitrógeno del permafrost, Hewitt y su equipo, incluida la autora principal y profesora de Ecoss, Michelle Mack, agregaron un marcador isotópico, Nitrógeno-15, al suelo en el "frente de deshielo", o dóndeel permafrost se encuentra con el suelo de "capa activa" no congelado, con agujas largas. Este isótopo de nitrógeno es más pesado que el Nitrógeno-14 más común y, al igual que el colorante alimentario que se deja caer en un florero, permite a los investigadores observar exactamente dónde va. El equipo esperó 24horas y luego cosecharon las plantas y tomaron muestras de hongos de las puntas de las raíces de los arbustos y los suelos de capa activa profunda. Cuando secuenciaron ADN y ARN fúngicos, pudieron ver qué hongos habían ayudado a las plantas a absorber el nitrógeno pesado de la mesa de permafrost. Ambos ericoides de raíces poco profundasarbustos micorrícicos los arbustos ectomicorrícicos asistidos habían recibido infusiones de nitrógeno de sus socios fúngicos.
Alejándose, este estudio podría tener implicaciones para los investigadores y los modelos informáticos que predicen dónde van el nitrógeno y el carbono a nivel regional y global. Hewitt dijo que, hasta la fecha, los modelos que explican la liberación de nitrógeno del permafrost no lo tratan comogran parte de un factor a escala de ecosistema. Pero si todas las plantas pueden aprovechar esta fuente, eso podría cambiar.
"El hecho de que el nitrógeno profundo pueda ser absorbido y retenido en la biomasa vegetal, o posiblemente en la biomasa fúngica, significa que hay menos nitrógeno para ser arrastrado a los ríos o como óxido nitroso", dijo Hewitt.
Para Hewitt, el siguiente paso es aprender más sobre si estos hongos asociados a la raíz están reteniendo algo de nitrógeno para sí mismos y por qué.
"¿Cuánto de este nitrógeno está encerrado en hongos? Necesitamos aprender esto para comprender cuánto de esa reserva de nitrógeno está disponible para fertilizar plantas en el futuro".
Esta primavera, Hewitt y Mack también están coordinando el lanzamiento de Arctic Underground Network, una red internacional de investigación para la síntesis de procesos de raíz y rizosfera en ecosistemas de suelos fríos. La primera reunión tendrá lugar en marzo durante la Semana de la Cumbre de la Ciencia del Ártico enAkureyri, Islandia, con el apoyo del Comité Internacional de Ciencia del Ártico.
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Materiales proporcionado por Universidad del Norte de Arizona . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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