Como um aplicativo de entrega de comida de longa distância sem rodovia aparente, fungos que se associam com arbustos de raízes rasas na tundra estão acessando reservas profundas de nitrogênio liberado pelo degelo do permafrost. As descobertas de pesquisadores da Northern Arizona University, anunciado esta semana em Novo Fitologista , poderia mudar a compreensão dos cientistas sobre quem acessa os nutrientes do permafrost, e como.

"Isso simplesmente não se encaixa no paradigma de como pensamos que essas plantas e seus parceiros micorrízicos trabalham juntos, "disse a autora principal Rebecca Hewitt do Centro de Ciência e Sociedade do Ecossistema (Ecoss) da NAU." Anteriormente, pensamos que apenas as plantas com sistemas radiculares estendidos poderiam acessar os nutrientes perto da frente de degelo do permafrost. Mas vimos que todas essas plantas estavam usando nitrogênio profundo, se eles tinham sistemas de raízes profundas ou não, sugerindo que os parceiros micorrízicos podem fornecer acesso ao fundo, mesa de permafrost fria. "

Enquanto os pesquisadores correm para entender melhor o ciclo do carbono e como o aquecimento do Ártico afetará a quantidade de gases de efeito estufa na atmosfera da Terra, esta descoberta oferece pistas sobre para onde irão o nitrogênio e o carbono liberados pelo degelo do permafrost. Se a comunidade de plantas em crescimento na tundra pode acessar o nitrogênio, uma vez que é liberado do degelo do permafrost, então, esta conexão de fungos com a frente de degelo pode estar ajudando a compensar as perdas de carbono, já que mais nitrogênio significa mais biomassa vegetal para puxar o carbono da atmosfera.

Para ver quais organismos estavam devorando o nitrogênio do permafrost, Hewitt e sua equipe, incluindo a autora sênior e professora do Ecoss Michelle Mack, adicionado um traçador isotópico, Nitrogênio-15, ao solo na "frente de degelo, "ou onde o permafrost encontra o solo da" camada ativa "descongelado, com agulhas longas. Este isótopo de nitrogênio é mais pesado do que o Nitrogênio-14 mais comum, e, como corante alimentar derramado em um vaso de flores, permite que os pesquisadores vejam exatamente para onde vai. A equipe esperou 24 horas e então colheu as plantas e amostras de fungos de pontas de raízes de arbustos e solos de camada ativa profunda. Quando eles sequenciaram DNA e RNA de fungos, eles podiam ver quais fungos ajudaram as plantas a absorver o nitrogênio pesado da mesa de permafrost. Ambos os arbustos micorrízicos ericoides de raiz superficial, arbustos auxiliados por ectomicorrízicos, receberam infusões de nitrogênio de seus parceiros fúngicos.

Diminuindo o zoom, este estudo pode ter implicações para pesquisadores e modelos de computador que prevêem para onde vão o nitrogênio e o carbono em níveis regionais e globais. Hewitt disse isso, Até a presente data, os modelos que contabilizam a liberação de nitrogênio do permafrost não o tratam como um fator em escala de ecossistema. Mas se todas as plantas podem explorar esta fonte, isso pode mudar.

"O fato de que o nitrogênio profundo pode ser sugado e retido na biomassa vegetal, ou possivelmente na biomassa fúngica, significa que há menos nitrogênio para ser levado para os rios ou como óxido nitroso, "Hewitt disse.

Para Hewitt, a próxima etapa é aprender mais sobre se esses fungos associados à raiz estão mantendo algum nitrogênio para si, e porque.

"Quanto desse nitrogênio está retido nos fungos? Precisamos aprender isso para entender quanto desse nitrogênio está disponível para fertilizar as plantas no futuro."