微生物在土壤表面下做了很多肉眼无法看到的事情——从固碳到构建地壳的基础。但即使是微小的微生物也感受到了更炎热、更干燥的未来的压力。

根据亚利桑那大学研究人员在《自然微生物学》上发表的一项新研究，土壤微生物向大气中释放更多挥发性有机化合物以应对干旱胁迫。

这项研究只是B2水、大气和生命动力学项目的一部分，该项目吸引了来自世界各地的90多名研究人员前往亚利桑那大学生物圈2号的封闭雨林进行受控干旱实验，以更好地了解水资源匮乏时的世界生态系统。

揭示土壤微生物在环境压力下如何处理碳并与大气相互作用，有助于科学家预测和支持生态系统如何适应不断升高的气温和长期干旱。

波动性并不是你想象的那样

当大多数人想到挥发性有机化合物时，他们会想到气溶胶，它会导致变暖并对空气质量产生负面影响，但“挥发性”一词仅指化学物质或化合物从液体转变为气体的容易程度该研究的主要作者LinneaHoneker解释道，她是一名博士后研究员，在B2WALD项目期间与农业与生命科学学院的环境科学副教授MalakTfaily一起工作。

许多挥发性有机化合物是自然产生的，并从树木或土壤中的微生物中释放到我们的呼吸中。微生物在其生命周期中自然消耗碳，进而产生挥发性代谢物。

作为B2WALD项目的一部分(由自然资源与环境学院副教授兼生态系统基因组学专家LauraMeredith领导)，Honeker和一个由国际土壤和大气科学家组成的团队使用标记的碳同位素来追踪模拟干旱实验期间整个雨林生态系统的碳和水。使用土壤通量室，该团队能够测量土壤中挥发性有机化合物的消耗和释放。

虽然微生物在环境或干旱前条件下致力于分解土壤中产生的挥发性有机化合物，但这些微生物似乎在干旱胁迫下提高了产量并减少了挥发性代谢物的消耗。

“我们发现干旱期间微生物产生的CO2减少，但挥发性代谢物乙酸盐、丙酮和二乙酰的排放量却净增加，”最近接受了劳伦斯利弗莫尔土壤微生物组生物信息学博士后职位的Honeker说。国家实验室。

她说，总体而言，研究表明干旱期间土壤碳循环效率下降，这可能是由于微生物将更多资源转移到生产挥发性有机化合物和其他保护性化合物以帮助在干旱期间维持自身生存的结果。

目前尚不清楚研究中发现的挥发性有机化合物在土壤-大气动力学中发挥什么具体作用，但这些发现是了解地表下微小但强大的微生物如何响应环境压力的重要一步。

“这些结果使我们更进一步了解干旱的频率和持续时间预计会增加，如何影响土壤中的微生物碳循环，进而对生态系统服务甚至大气过程产生大规模影响，”昂纳克说。

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