乾燥した (乾燥した) および半乾燥した生態系は、地球の表面の 30% 以上を占めており、気候変動に対して最も敏感な生態系の 1 つになると予測されています。これらのシステムが上昇した CO2 にどのように反応するかについては、かなりの不確実性があります。 そして地球温暖化。乾燥した生態系が高揚した CO2 にどのように反応するかを理解する 気候と生態系の相互作用についての理解を深めるのに役立ち、緩和策を改善するのに役立ちます。
CO2の増加 地上の濃度は、乾燥した生態系に直接的および間接的な影響を与える可能性があります。たとえば、強化された CO2 光合成率と植物の生産性を高めることができます。植物の生産性の向上は、土壌中の有機化合物の質と量に影響を与える可能性があります。地下への炭素 (C) 投入量の増加は、土壌有機物 (SOM) のさらなる分解を促進し、CO2 を放出する可能性があります。 大気へ、または逆に SOM を安定化させ、大気中へのさらなる C 損失を防ぐことができます。
私たちの研究は、10 年間の [CO2 ] ネバダ砂漠自由空気二酸化炭素濃縮 (FACE) 施設 (NDFF) における無傷のモハベ砂漠生態系における SOM 分子組成について。私たちの研究は、[CO2 ] は、乾燥した生態系における有機物の化学組成と多様性 (一般に有機物の「品質」と呼ばれる) の変化を介して、SOM 組成、基質の多様性、潜在的な微生物活動に影響を与えます。
私たちのデータは、乾燥した生態系が [CO2 ] と継続的な水分制限は、根茎堆積物と地上のごみの両方によって刺激される微生物バイオマスの増加をもたらします。植物由来の化合物は、[CO2 ] と微生物壊死体は、安定化された SOM の主な構成要素であった 優勢な有機 C 変換、優勢な有機 C 化合物、および微生物代謝経路の調整されたシフトは、この乾燥した生態系における有機 C 化学と微生物活動の間の重要な関係を示唆しました。これは、植物のごみの投入量の増加が土壌 C を増加させず、代わりに SOM の劣化を促進したメシック森林生態系とは対照的であり、植物の生産性と土壌への植物の投入量の増加につながる将来の環境変化に対して、さまざまな生態系がさまざまな反応を示す可能性があることを示唆しています
乾燥および半乾燥地域の水が限られている生態系は、CO2 の増加によって特に影響を受けます しかし、良い意味で。システムが水に制限されている限り、CO が増加します 実際に地下の C 隔離を増加させたことは、乾燥した生態系が上昇した [CO2 ]。これらの結果は、CO2 施肥は生態系の C 貯蔵を大幅に増加させ、乾燥した生態系は大気中の CO2 の大幅な、以前は認識されていなかったシンクです。 これは、地上および地球の C サイクルを抑制する取り組みにおいて説明する必要があります。
私たちの研究は、乾燥した生態系が、微生物壊死体がその組成の重要な構成要素である土壌有機物の蓄積を研究するためのユニークな機会を提供する可能性があることを示唆しています。この気候変動のシナリオ (つまり、CO2 の増加) 水の利用可能性に変化がない場合、乾燥した生態系は、[CO2 ]。私たちの結果は、乾燥した生態系が、[CO2 ]、乾燥した生態系が陸地表面の 47% を構成し、不安定な化合物が微生物プロセスを介して安定した SOM に変換されると仮定します。乾燥システムは水によって制限されているため、変化する気候の下では、窒素やリンによって制限されている他の生態系とは異なる C 貯蔵ポテンシャルを持っている可能性があります。
これまでのところ、乾燥および半乾燥生態系は、地球規模の文脈において、また社会における役割と、気候変動によってどのように変化するかという観点から、それらの重要性を示す研究の対象にはなっていません。私たちの調査結果は、半乾燥地域とその生態系が、大気からCを隔離できる重要な生態系として注目を集めるに値することを示しています。複数の証拠が、CO
