Die Erwärmung des Klimas verringert die mikrobielle Vielfalt

Bakterien
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Forscher der Universität von Oklahoma haben herausgefunden, dass die Erwärmung des Klimas die mikrobielle Vielfalt verringert, die für die Gesundheit des Bodens wichtig ist. Unter der Leitung von Dr. Jizhong Zhou, dem Direktor des Instituts für Umweltgenomik an der OU, führte das Forscherteam ein achtjähriges Experiment durch, bei dem festgestellt wurde, dass die Klimaerwärmung eine vorherrschende Rolle bei der Gestaltung der mikrobiellen Artenvielfalt spielte, mit erheblichen negativen Auswirkungen. Ihre Ergebnisse sind in Nature Microbiology veröffentlicht.

„Der Klimawandel ist einer der Hauptfaktoren für den Verlust der biologischen Vielfalt auf lokaler und globaler Ebene, was die Funktionsweise und die Leistungen der Ökosysteme weiter verändern könnte“, so Zhou. „Trotz der entscheidenden Bedeutung der biologischen Vielfalt im Boden für die Aufrechterhaltung der Ökosystemfunktionen war bisher ungeklärt, wie sich der Klimawandel auf den Reichtum und die Verbreitung mikrobieller Bodengemeinschaften (Bakterien, Pilze, Protisten) auswirken könnte.

Anhand eines langfristigen multifaktoriellen Versuchsfeldes an der OU untersuchten Forscher des Instituts für Umweltgenomik der Universität die Veränderungen der mikrobiellen Bodengemeinschaften als Reaktion auf die experimentelle Erwärmung, veränderte Niederschläge und die Beschneidung (jährlicher Biomasseabtrag) der bakteriellen, pilzlichen und protistischen Biodiversität des Graslandes seit 2009.

„Unsere Ergebnisse zeigen eindeutig, dass eine langfristige Klimaerwärmung die mikrobielle Artenvielfalt im Freiland reduziert“, so Zhou. „Außerdem ist dies die erste Studie, die die unterschiedlichen Reaktionen von sporenbildenden und nicht sporenbildenden Mikroben auf die Klimaerwärmung dokumentiert, und es ist die erste Studie, die die vorherrschende Rolle der Erwärmung bei der Regulierung der mikrobiellen Biodiversität belegt.

„Unsere Ergebnisse haben wichtige Auswirkungen auf die Vorhersage der ökologischen Folgen des Klimawandels und auf das Management von Ökosystemen“, fügte er hinzu. „Da die Auswirkungen der Klimaerwärmung auf die biologische Vielfalt in erster Linie in einer Verringerung der Feuchtigkeit bestehen, ist zu erwarten, dass der durch die Erwärmung verursachte Verlust an biologischer Vielfalt in Trockengebieten – ariden, semiariden und trocken-subhumiden Ökosystemen, die 41 % der weltweiten Landfläche bedecken – noch gravierender ausfallen könnte.

Zhou sagt, dass ein besseres Verständnis zukünftiger wärmungsbedingter Niederschlagsveränderungen wichtig sein könnte, um den wärmungsbedingten Rückgang der biologischen Vielfalt abzumildern.

Der Artikel „Reduction of microbial diversity in grassland soil is driven by long-term climate warming“ (Verringerung der mikrobiellen Vielfalt in Graslandböden durch langfristige Klimaerwärmung) ist in Nature Microbiology, #10.1038/s41564-022-01147-3, veröffentlicht. Die Forschungsarbeiten wurden mit Mitteln des Department of Energy’s Office of Science, DE-SC0004601 und DE-SC0010715, unterstützt. Zhou ist außerdem George Lynn Cross-Forschungsprofessor am Dodge Family College of Arts and Sciences und außerordentlicher Professor am Gallogly College of Engineering an der University of Oklahoma.

Datum: Juni 14, 2022
Quelle: Universität von Oklahoma


Journal Reference:

  1. Linwei Wu, Ya Zhang, Xue Guo, Daliang Ning, Xishu Zhou, Jiajie Feng, Mengting Maggie Yuan, Suo Liu, Jiajing Guo, Zhipeng Gao, Jie Ma, Jialiang Kuang, Siyang Jian, Shun Han, Zhifeng Yang, Yang Ouyang, Ying Fu, Naijia Xiao, Xueduan Liu, Liyou Wu, Aifen Zhou, Yunfeng Yang, James M. Tiedje, Jizhong Zhou. Reduction of microbial diversity in grassland soil is driven by long-term climate warmingNature Microbiology, 2022; DOI: 10.1038/s41564-022-01147-3