Bagaimana mikrob dalam kulit pokok membantu memperlahankan gas rumah hijau

  • Kulit pokok mengandungi berbilion-bilion mikrob yang mampu menyerap gas rumah hijau dan bahan pencemar toksik.
  • Mikroorganisma ini menghapuskan metana, hidrogen dan karbon monoksida, sekali gus mengukuhkan peranan iklim hutan.
  • Luas permukaan kerak Bumi global adalah bersamaan dengan tujuh benua, yang melipatgandakan skop proses semula jadi ini.
  • Penemuan ini membuka pintu untuk mengintegrasikan komponen mikrob ke dalam penghutanan semula, pengurusan hutan dan perancangan bandar di Eropah.

Pokok dan mikrob yang membantu menyingkirkan gas rumah hijau

Satu kajian saintifik baru-baru ini telah menumpukan pada aspek hutan yang hampir tidak kelihatan: mikroorganisma yang hidup di kulit kayu pokokMikrob ini bukan sekadar penumpang, malah bertindak sebagai lapisan pembersih tambahan yang membantu menyingkirkan gas rumah hijau dan sebatian toksik dari udara.

Di sebalik keupayaan pokok yang terkenal untuk menangkap karbon dioksida (CO₂) melalui fotosintesisPenemuan ini mendedahkan bahawa kulit kayu berfungsi sebagai penapis biologi sebenar. Berbilion-bilion sel mikrob terlibat dalam penyingkiran gas seperti metana dan karbon monoksida. memperkukuhkan peranan hutan dalam memerangi pemanasan global dan pada masa yang sama meningkatkan kualiti udara.

"Kuasa besar" iklim tersembunyi di kulit pokok

Mikrob dalam gas pengurang kulit pokok

Kajian yang diketuai oleh pakar-pakar dari Universiti Monash dan Universiti Southern Cross, kedua-duanya di Australia, menerangkan bagaimana korteks menempatkan komuniti mikrob yang sangat khususSelama beberapa dekad, sedikit perhatian telah diberikan kepada fungsinya, walaupun setiap pokok mengandungi sejumlah besar sel mikrob di permukaannya.

Pasukan saintifik itu menghabiskan masa lima tahun mengambil sampel kulit kayu dalam pelbagai ekosistem di timur Australia, dari tanah lembap dan kawasan pergunungan tinggi hinggalah hutan bakauMereka kemudian menggunakan teknik genomik dan biogeokimia canggih untuk mengenal pasti apakah mikroorganisma ini, bagaimana ia disusun, dan apa yang mereka makan dengan tepat.

Keputusan menunjukkan bahawa kebanyakan mikrob ini adalah khusus disesuaikan untuk hidup di atas pokokdan sumber tenaga utama mereka ialah gas yang mempengaruhi iklim. Mereka bukan sahaja menggunakan sebatian yang dipancarkan oleh pokok itu sendiri, tetapi juga gas yang terdapat di atmosfera yang menembusi kulit kayu.

Antara substrat yang mereka makan, yang berikut menonjol: metana, hidrogen, dan karbon monoksidaserta sebatian meruap lain. Dengan memetabolismekan gas-gas ini, mikroorganisma menukar molekul yang berpotensi berbahaya kepada bentuk yang kurang bermasalah, sekali gus mengurangkan impak alam sekitar.

Proses biologi ini tidak menggantikan fotosintesis, tetapi ia melengkapinya. Walaupun daun menangkap CO₂, Kerak bumi dan mikrobnya menjaga gas rumah hijau dan bahan pencemar lain, memperluaskan rangkaian bahan yang dapat dikeluarkan oleh pokok dari udara.

"Permukaan kerak bumi": pelaku iklim baharu

Hutan dan kulit pokok sebagai penyerap gas

Salah satu kesimpulan yang paling ketara daripada kajian tersebut ialah dimensi global kulit pokok yang sangat besarJika luas permukaan kulit kayu daripada semua pokok di planet ini dicampurkan, luas yang terhasil akan setanding dengan gabungan luas tujuh benua. Dalam erti kata lain, terdapat sejenis "benua kelapan" yang terdiri sepenuhnya daripada kulit kayu.

Permukaan gergasi itu berfungsi sebagai reaktor biologi diedarkan di seluruh duniadi mana berjuta-juta tan gas rumah hijau boleh digunakan setiap tahun. Sebahagian daripada gas ini datang dari dalam batang itu sendiri dan sebahagian lagi dari atmosfera, tetapi dalam kedua-dua kes, mikrob bertindak sebagai penyerap karbon tambahan.

Bagi penyelidik, mekanisme ini membayangkan untuk memikirkan semula kepentingan sebenar hutan dalam keseimbangan iklim globalSehingga kini, penekanan hampir secara eksklusif tertumpu pada biojisim dan CO₂ yang tersimpan dalam batang dan daun, tetapi kulit kayu dan komuniti mikrobnya menambah satu lagi lapisan kerumitan dan kecekapan kepada sistem.

Magnitud sebenar sumbangan masih diukur, tetapi anggaran menunjukkan bahawa aktiviti mikrob ini boleh menyingkirkan bahan pencemar dari udara. kuantiti metana dan gas lain yang ketara dengan kuasa pemanasan yang tinggiDalam konteks perjuangan menentang perubahan iklim, sebarang proses semula jadi yang menyumbang ke arah ini mempunyai kepentingan yang istimewa.

Pendekatan ini juga memerlukan kajian semula model iklim dan kitaran gas tertentu, yang boleh memandang rendah peranan mikroorganisma yang berkaitan dengan pokokMengintegrasikan maklumat ini akan meningkatkan ketepatan unjuran dan membolehkan reka bentuk strategi mitigasi yang lebih diperhalusi.

Kesan terhadap kualiti udara dan kesihatan

Selain perubahan iklim, mikrob dalam kerak bumi membantu menangani masalah yang sangat dekat dengan kehidupan seharian penduduk: pencemaran udara di persekitaran bandar dan pinggir bandarSalah satu gas yang boleh digunakan oleh organisma ini sebagai sumber ialah karbon monoksida, yang terkenal dengan ketoksikannya kepada manusia.

Karbon monoksida ialah gas tidak berwarna dan tidak berbau yang, dalam kepekatan yang tinggi, boleh membahayakan kesihatan andaKeupayaan mikrob kulit kayu tertentu untuk memakan dan mengubahnya mengurangkan kehadirannya di udara, dan menambah nilai kesihatan tambahan kepada kehadiran pokok di bandar dan kawasan perindustrian.

Di Eropah, di mana banyak bandar sedang bergelut dengan episod kualiti udara yang buruk berulangPerlindungan dan pengembangan ruang hijau boleh mendapat manfaat daripada penemuan seperti ini. Ia bukan sahaja tentang menyerap CO₂, tetapi juga tentang memupuk ekosistem mikrob yang mampu mengurangkan bahan pencemar tempatan tertentu.

Kajian menunjukkan bahawa, apabila merancang taman, deretan pokok di jalanan atau kawasan penghutanan semula berhampiran pusat bandar, adalah dinasihatkan untuk mengambil kira Spesies pokok yang manakah mempunyai komuniti mikrob yang lebih cekap? semasa memproses gas berbahaya.

Walaupun hubungan yang tepat antara spesies, jenis kulit kayu, dan komposisi mikrob masih belum dirungkai, pakar menunjukkan bahawa Tidak semua pokok menawarkan potensi yang sama untuk penyingkiran gasIni membuka satu bidang kerja yang menarik untuk menyesuaikan reka bentuk hijau bandar-bandar Eropah kepada objektif iklim dan kesihatan awam.

Mikrob, pokok dan dasar penghutanan semula di Eropah

Salah satu idea yang muncul daripada kajian ini ialah, jika dapat dikenal pasti dengan tepat pokok yang manakah memekatkan mikrob dengan kapasiti terbesar untuk menyerap gas rumah hijauMereka boleh diutamakan dalam projek penghutanan semula dan pemulihan alam sekitar.

Kesatuan Eropah kini sedang mempromosikan program-program penanaman pokok beramai-ramai dan pemulihan hutan sebagai sebahagian daripada strategi iklim mereka. Penggabungan komponen mikrob ke dalam pelan ini akan membolehkan pemilihan spesies yang lebih tepat dan meningkatkan keberkesanan pelaburan jangka panjang.

Di negara-negara seperti Sepanyol, di mana wujud bersama ekosistem yang sangat pelbagai, daripada tanah lembap hinggalah hutan Mediterranean dan kawasan pergununganPotensi untuk memanfaatkan pengetahuan ini amat luas. Pelbagai jenis kulit kayu dan keadaan persekitaran boleh menggalakkan kehadiran komuniti mikrob dengan fungsi yang saling melengkapi.

Penulis kertas kerja mencadangkan bahawa langkah seterusnya ialah untuk mengkatalogkan komuniti mikrob kulit kayu dengan lebih sistematik di pelbagai rantau di dunia, untuk mengaitkan jenis hutan, iklim dan kapasiti penyerapan gas. Maklumat ini berguna untuk pengurus hutan dan pentadbiran yang bertanggungjawab merangka dasar alam sekitar.

Apabila data yang lebih terperinci tersedia, perkembangan selanjutnya boleh dibuat Kriteria teknikal untuk mengintegrasikan faktor mikrob ke dalam tender, peraturan dan pelan guna tanahDengan cara ini, pilihan spesies bukan sahaja akan bertindak balas terhadap kriteria landskap atau rintangan kemarau, tetapi juga kepada "kecekapan mikrob" mereka.

Daripada sains asas kepada pengurusan tanah

Penemuan "kuasa besar" iklim pokok ini adalah hasil daripada bertahun-tahun penyelidikan asas dalam mikrobiologi dan biogeokimiatanpa sebarang aplikasi segera. Walau bagaimanapun, hasilnya mula selaras dengan perbincangan semasa tentang cara mengukuhkan penyerapan karbon secara semula jadi.

Para saintis menekankan bahawa ia bukanlah soal melihat mikrob kerak sebagai penyelesaian ajaib untuk pemanasan globaltetapi sebaliknya sebagai satu lagi elemen untuk ditambah kepada satu set langkah yang luas. Walaupun begitu, memahami proses ini membantu kita menggunakan sumber yang telah disediakan oleh alam semula jadi dengan lebih baik.

Pada masa yang sama, karya tersebut mengetengahkan perlu memelihara hutan matang dan seluruh ekosistemkerana komuniti mikrob yang berkaitan mengambil masa bertahun-tahun untuk terbentuk dan mencapai potensi penuh mereka. Degradasi atau pemecahan hutan bukan sahaja menjejaskan pokok dan hidupan liar, tetapi juga mengganggu keseimbangan yang halus dan tidak kelihatan ini.

Dalam praktiknya, penemuan jenis ini dapat memberi inspirasi cara baharu untuk mengintegrasikan sains dan perancangan alam sekitarDaripada skala tempatan (reka bentuk taman dan koridor hijau) kepada program pemulihan hutan berskala besar, apa yang dahulunya dilihat sebagai kulit kayu sahaja kini ditafsirkan sebagai tisu hidup dengan peranan kimia dan ekologi yang relevan.

Dengan mengambil kira gabungan tindakan daun, kayu, akar dan mikrob yang berkaitan, hutan muncul dengan lebih jelas sebagai infrastruktur semula jadi utama untuk mengurangkan perubahan iklim, mengurangkan bahan pencemar udara tertentu dan mengukuhkan daya tahan wilayah Eropah terhadap peristiwa ekstrem.

Semuanya menunjukkan bahawa, mulai sekarang, pendekatan kita terhadap pokok perlu lebih terperinci: tidak cukup untuk mengira berapa banyak yang ditanam atau berapa banyak biojisim yang terkumpul, tetapi kita juga harus melihat... apa yang berlaku dalam lapisan kerak nipis yang penuh dengan kehidupan mikroskopik itu, yang secara senyap bertindak sebagai sekutu yang tidak dijangka terhadap gas rumah hijau.

Tumbuhan memerlukan mikroorganisma dalam tanah
artikel berkaitan:
Bagaimana untuk menarik dan meningkatkan mikroorganisma tanah untuk taman yang sihat, subur dan seimbang