Исследование проводилось в рамках эксперимента по глобальным изменениям в Лома-Ридж, десятилетнего исследования, в котором ученые моделируют воздействие изменения климата на соседние луга и прибрежные кустарники в Южной Калифорнии. Экспериментальные методы лечения включают добавление азота, что является обычным результатом местного сжигания ископаемого топлива, и имитацию засухи, вызванную покрытием участков земли водонепроницаемыми крышами во время ливней.
В первые годы проекта исследователи сосредоточились на ответах на вопросы климата, связанные только с растениями. Группа исследователей под руководством Дженнифер Мартини, профессора экологии и эволюционной биологии и содиректора инициативы UCI Microbiome Initiative, решила изучить, влияет ли сама растительность на то, как изменение климата влияет на бактерии и грибы в земле.
Почвенные микробы разлагают мертвые растения, регулируя количество углекислого газа, обмениваемого с атмосферой.
Ученые секвенировали ДНК микробов на пастбищах и кустарниках, обнаружив, что типы и количество бактерий и грибов различаются между ними. Затем команда сравнила, как микробы отреагировали на азотные удобрения и засуху, отслеживая микробную ДНК в растительном мусоре, в основном опавших листьях и стеблях, в течение трехлетнего периода.
«Мы думали, что уменьшение количества воды может привести к тому, что микробное сообщество кустарников станет более похожим на сообщество лугов, потому что есть свидетельства того, что кустарники начинают выращивать больше трав в условиях засухи», – сказала Сараи Финкс, первый автор статьи и аспирантка UCI. "Однако этого не произошло. Два микробных сообщества оставались разными."
Команда также обнаружила, что, хотя имитация засухи затронула как бактерии, так и грибки на лугах и кустарниках, были некоторые неожиданные различия. Добавление азота повлияло только на бактерии, и его влияние было гораздо меньше, чем от засухи.
"Исследователи уже изучали этот вид взаимодействия ранее, но не в том масштабе, который мы сделали здесь. Мы смогли исследовать два разных типа растительных сообществ, расположенных рядом друг с другом », – сказал Финкс, добавив, что команда надеется, что их результаты будут полезны другим ученым, изучающим микробные сообщества. «Микробы имеют решающее значение для углеродного цикла, и нам нужно узнать, что изменения в микробном разнообразии означают для окружающей среды."
Статья исследователей была последней из опубликованных научных данных, собранных до того, как лесной пожар в Сильверадо поразил эксперимент по глобальным изменениям в Лома-Ридж в октябре 2020 года. «В настоящее время ученые изучают возможность изучения взаимодействия между растениями и микробными сообществами на участке после пожара», – сказал Финкс.