经历自然地热变暖的冰岛亚北极草原。Credit: Christina Kaiser

　　根据维也纳大学微生物学和环境系统科学中心(CeMESS)的研究人员的一项新研究，温暖的土壤中有更多的活性微生物。这项发表在《科学进展》杂志上的研究代表了我们对土壤中微生物活动如何影响全球碳循环和可能的气候反馈机制的理解的重大转变。到目前为止，科学家们一直认为较高的土壤温度会加速微生物的生长，从而增加向大气中释放的碳。然而，这种增加的碳释放实际上是由之前休眠的细菌激活引起的。

　　土壤在碳循环中的作用

　　“土壤是地球上最大的有机碳储存库，”该研究的主要作者、微生物学与环境系统科学中心教授安德烈亚斯·里希特说。微生物悄无声息地支配着全球的碳循环，分解有机物从而释放二氧化碳。随着气温上升——这是气候变化必然会发生的情况——微生物群落被认为会排放更多的二氧化碳，从而在一个被称为土壤碳-气候反馈的过程中进一步加速气候变化。

　　亚北极草原的创新研究

　　里希特解释说:“几十年来，科学家们一直认为，这种反应是由气候变暖时单个微生物类群的生长速度加快所驱动的。”在这项研究中，研究人员访问了冰岛的亚北极草原，该草原经历了半个多世纪的地热变暖，导致土壤温度高于周围地区。通过收集土壤岩心并使用先进的同位素探测技术，该团队确定了活跃的细菌分类群，并比较了它们在环境温度和高温下的生长速度，后者高出6°C。

　　该研究的主要作者、博士生丹尼斯·梅兹说:“我们发现，50多年来持续的土壤变暖增加了群落层面上微生物的生长。”“但值得注意的是，温暖土壤中的微生物生长速度与正常温度下的微生物生长速度没有区别。”关键的区别在于细菌的多样性:温暖的土壤中有更多种类的活跃微生物类群。

　　预测未来气候下土壤微生物的活动

　　“了解土壤微生物群对气候变化反应的复杂性一直是一个相当大的挑战，常常使其成为气候建模中的‘黑盒子’，”该中心副教授克里斯蒂娜·凯泽补充说。这一新发现超越了对群落聚集生长的传统关注，为更准确地预测微生物行为及其在不断变化的气候情景中对碳循环的影响奠定了基础。从这项研究中获得的见解阐明了微生物对变暖的不同反应，对于预测土壤微生物组对未来碳动态的影响至关重要。

　　参考文献:“土壤变暖增加了生长中的细菌分类群的数量，但没有增加它们的生长速度”，Dennis Metze, J?rg Schnecker, Coline Le Noir de Carlan, Biplabi Bhattarai, Erik Verbruggen, Ivika Ostonen, Ivan A. Janssens, Bjarni D. Sigurdsson, Bela Hausmann, Christina Kaiser和Andreas Richter, 2024年2月23日，Science Advances。DOI: 10.1126 / sciadv.adk6295