Em áreas que inundam com frequência, as comunidades microbianas devem se adaptar a ciclos repetidos de úmido-seco. Estratégias metabólicas os ajudam a sobreviver, mas essas estratégias também podem influenciar a ciclagem de nutrientes e as emissões atmosféricas de solos e sedimentos. Uma equipe internacional de cientistas examinou os solos dos arrozais para entender como as comunidades microbianas funcionam durante as enchentes. Seu trabalho sugere a análise do carbono que os micróbios extraídos da água podem ser essenciais para a compreensão e modelagem dessas comunidades importantes.

A forma como os micróbios funcionam em solos frequentemente inundados tem impactos profundos na produção agrícola, em parte porque podem fornecer nutrientes às plantas e estabilizar ou liberar emissões atmosféricas dos solos. Compreender como as comunidades microbianas funcionam nos solos - antes, no decorrer, e após inundações - pode ajudar os cientistas a modelar melhor e promover mudanças benéficas nessas comunidades.

Para entender como a atividade microbiana variou em resposta à inundação, os cientistas estudaram três tipos de matéria orgânica que são comumente encontrados em três tipos de solos de arroz em casca:palha de arroz seca, palha de arroz carbonizada, e esterco de gado. Os membros da equipe vieram do SLAC National Accelerator Laboratory; Universidade de Stanford; Universidade Sueca de Ciências Agrárias; Universidade da Califórnia, Riverside; e EMSL, o Laboratório de Ciências Moleculares Ambientais, uma instalação de usuário do Departamento de Energia do Departamento de Ciência dos EUA. Enquanto outros estudos usaram uma abordagem semelhante para olhar para os bem arejados, solo de terras altas e compostos de carbono simples, ou microrganismos únicos, nenhum examinou toda a complexidade do solo natural e substratos de carbono durante a transição das condições secas para as inundadas. A equipe usou o espectrômetro de massa de ressonância de cíclotron de íon de transformada de Fourier da EMSL para analisar o carbono dissolvido e, em seguida, observou como o funcionamento microbiano mudou. Esses experimentos pioneiros produziram resultados surpreendentes.

Não apenas os pesquisadores foram capazes de compreender melhor como os micróbios respiravam e obtinham energia durante as condições de inundação, mas eles descobriram que um foco no carbono extraível pela água era suficiente para prever as taxas de respiração microbiana a partir de diversas estratégias metabólicas. Embora estudos mais aprofundados sejam importantes para revelar as funções subjacentes, os insights obtidos com este estudo fornecem aos cientistas um proxy para começar a modelar essas interações complexas.