Μικροβίωμα Φλοιού Δέντρων: Ένας Παραβλεπόμενος Ρόλος στο Κλίμα
Ο φλοιός των δέντρων έχει μια συνολική επιφάνεια παρόμοια με όλη την ξηρά της Γης. Φιλοξενεί ένα ευρύ φάσμα μικροβιακών ειδών άγνωστων στην επιστήμη, τα οποία μπορούν είτε να δεσμεύσουν είτε να εκπέμψουν αέρια που έχουν θερμαντική επίδραση στο κλίμα.
Ένας και μόνο κορμός δέντρου μπορεί να φιλοξενεί τρισεκατομμύρια βακτήρια, και αυτά τα μικρόβια πιθανόν να διαδραματίζουν έναν σημαντικό, αλλά παραμελημένο ρόλο στον έλεγχο των αερίων του θερμοκηπίου στην ατμόσφαιρα της Γης.
Η συνολική επιφάνεια του φλοιού των δέντρων στον πλανήτη εκτιμάται ότι είναι περίπου 143 εκατομμύρια τετραγωνικά χιλιόμετρα, σχεδόν όση και η συνολική επιφάνεια της γης. Αυτή η επιφάνεια αποτελεί ένα τεράστιο μικροβιακό ενδιαίτημα γνωστό ως καουλόσφαιρα, αλλά τα μικρόβια που ζουν εκεί έχουν λάβει μικρή προσοχή από τους επιστήμονες.
“Κατά κάποιο τρόπο είναι τόσο προφανές, αλλά πάντα παραβλέπαμε τον φλοιό των δέντρων”, λέει ο Bob Leung στο Πανεπιστήμιο Monash στη Μελβούρνη της Αυστραλίας. “Ποτέ δεν σκεφτήκαμε τα μικρόβια στον φλοιό των δέντρων, αλλά έχει νόημα, επειδή τα βακτήρια είναι παντού, και αν μπορούμε να βρούμε μικρόβια στα εδάφη, στα φύλλα των δέντρων, τότε πιθανότατα θα υπάρχουν μικρόβια στον φλοιό.”
Ο Leung και οι συνάδελφοί του ξεκίνησαν μελετώντας ένα είδος υγροτόπου γνωστό ως paperbark (Melaleuca quinquenervia). Βρήκαν ότι υπήρχαν περισσότερα από 6 τρισεκατομμύρια βακτήρια που ζούσαν μέσα ή πάνω σε κάθε τετραγωνικό μέτρο φλοιού, συγκρίσιμα με τους όγκους που βρίσκονται στο έδαφος.
Η γενετική ανάλυση 114 από αυτά τα βακτήρια έδειξε ότι προέρχονταν κυρίως από τρεις βακτηριακές οικογένειες – Acidobacteriaceae, Mycobacteriaceae και Acetobacteraceae – αλλά όλα τα είδη ήταν εντελώς άγνωστα στην επιστήμη.
Εκπληκτικά, αυτά τα μικρόβια έχουν ένα κοινό: μπορούν να χρησιμοποιήσουν υδρογόνο, μονοξείδιο του άνθρακα και μεθάνιο ως καύσιμο για να επιβιώσουν. Το υδρογόνο (H2) δεν είναι από μόνο του αέριο του θερμοκηπίου, αλλά μέσω αντιδράσεων με άλλα μόρια μπορεί να αυξήσει τη θερμαντική επίδραση του μεθανίου στην ατμόσφαιρα.
Στη συνέχεια, οι ερευνητές εξέτασαν τον φλοιό άλλων επτά αυστραλιανών ειδών δέντρων από μια σειρά οικοτόπων, συμπεριλαμβανομένων των καζουαρινών, των ευκαλύπτων και των banksia, μετρώντας, τόσο στο πεδίο όσο και εργαστηριακές συνθήκες, εάν ο φλοιός των διαφόρων ειδών απορροφούσε ή εξέπεμπε αέρια του θερμοκηπίου.
Διαπίστωσαν ότι όλοι οι φλοιοί κατανάλωναν υδρογόνο, μονοξείδιο του άνθρακα και μεθάνιο σε αερόβιες συνθήκες όταν υπάρχει διαθέσιμο οξυγόνο. Όταν όμως τα δέντρα βυθίζονται στο νερό και το οξυγόνο είναι περιορισμένο, όπως σε έλη, τα μικρόβια του φλοιού μεταβαίνουν στην παραγωγή των ίδιων αερίων.
Η ομάδα εκτιμά ότι η συνολική ποσότητα υδρογόνου που απορροφάται από τα μικρόβια του φλοιού παγκοσμίως είναι μεταξύ 0,6 και 1,6 δισεκατομμυρίων κιλών ετησίως, αντιπροσωπεύοντας έως και το 2 τοις εκατό του συνολικού υδρογόνου που απομακρύνεται από την ατμόσφαιρα.
Αυτή είναι η πρώτη φορά που οι επιστήμονες επιχειρούν να αξιολογήσουν τη συμβολή του φλοιού των δέντρων στο ατμοσφαιρικό υδρογόνο, λέει ο Luke Jeffrey στο Southern Cross University στο Lismore της Αυστραλίας.
“Η ανακάλυψη του κρυφού ρόλου των δέντρων που κάνουν κάτι περισσότερο από το να δεσμεύουν το διοξείδιο του άνθρακα στο ξύλο τους είναι πολύ σημαντική”, λέει ο Jeffrey. “Είναι ενεργοί κύκλοι σε άλλα αέρια του θερμοκηπίου. Αυτό είναι συναρπαστικό, επειδή το H2 επηρεάζει τη διάρκεια ζωής του μεθανίου στην ατμόσφαιρά μας, επομένως η κατανάλωση H2 στο φλοιό μπορεί να βοηθήσει στη μείωση του αυξανόμενου προβλήματος μεθανίου.”
Ωστόσο, η παγκόσμια εικόνα είναι εξαιρετικά αβέβαιη, καθώς η ομάδα έχει δειγματίσει μόνο οκτώ είδη δέντρων από την ανατολική Αυστραλία. “Πρέπει να γίνει πολλή δουλειά τώρα σε διάφορους τύπους δασών, είδη δέντρων, μικροβιακές κοινότητες και συνθήκες τοποθεσίας”, λέει ο Jeffrey.
Ο Brett Summerell στους Βοτανικούς Κήπους του Σίδνεϊ λέει ότι η μελέτη υπογραμμίζει πόσα λίγα γνωρίζουμε για τη σύνθεση, την ποικιλομορφία, την αφθονία και τον ρόλο των μικροοργανισμών στον φλοιό. “Πώς αυτό μπορεί να ποικίλλει σε ένα ευρύτερο φάσμα ειδών δέντρων, ιδιαίτερα σε ξηρότερα κλίματα, όπως οι σαβάνες και τα δάση, είναι ενδιαφέρον”, λέει ο Summerell.
Θα είναι επίσης σημαντικό να κατανοήσουμε τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ μυκήτων και βακτηρίων στον φλοιό, προσθέτει.
Ο Ρόλος του Μικροβιώματος στον Φλοιό των Δέντρων
Ο φλοιός των δέντρων, πέρα από το να είναι ένα προστατευτικό στρώμα, φιλοξενεί ένα ολόκληρο οικοσύστημα. Το μικροβίωμα του φλοιού δέντρων αποτελείται από:
- Βακτήρια
- Μύκητες
- Άλλοι μικροοργανισμοί
Αυτοί οι μικροοργανισμοί παίζουν ζωτικό ρόλο στον κύκλο των θρεπτικών συστατικών και στην απορρόφηση και εκπομπή αερίων του θερμοκηπίου. Η έρευνα δείχνει ότι ο φλοιός των δέντρων συμβάλλει σημαντικά στην αφαίρεση υδρογόνου από την ατμόσφαιρα.
Γιατί είναι Σημαντική η Έρευνα για το Μικροβίωμα του Φλοιού των Δέντρων;
Η περαιτέρω μελέτη αυτού του μικροβιώματος είναι κρίσιμη για:
- Την καλύτερη κατανόηση της κλιματικής αλλαγής.
- Την ανάπτυξη αποτελεσματικότερων στρατηγικών για τη μείωση των αερίων του θερμοκηπίου.
- Την προστασία των δασικών οικοσυστημάτων.
Σκεφτείτε κάτι αντίστοιχο με ένα πασχαλινό τραπέζι! Ο φλοιός ενός δέντρου είναι σαν το τραπέζι που φιλοξενεί μια πληθώρα μικροοργανισμών, καθένας με τον δικό του ρόλο στο μεγάλο σχέδιο της φύσης.
Επιπτώσεις για την Ελλάδα
Τα δάση της Ελλάδας, με την πλούσια βιοποικιλότητα και τα μοναδικά είδη δέντρων (πεύκα, έλατα, οξιές) είναι πιθανό να φιλοξενούν ένα εξίσου σημαντικό μικροβίωμα. Η μελέτη του μικροβιώματος στον φλοιό δέντρων σε ελληνικά δάση μπορεί να αποκαλύψει μοναδικά είδη μικροοργανισμών και να προσφέρει πολύτιμες πληροφορίες για την αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής και την προστασία του περιβάλλοντος στην Ελλάδα. Επίσης η ύπαρξη και μεταβολή των αερίων του θερμοκηπίου, όπως το διοξείδιο του άνθρακος, το μεθάνιο, το υδρογόνο και το μονοξείδιο του άνθρακα, μπορεί να καθορίσει την καλυτέρευση του περιβαλλοντολογικού αποτυπώματος αλλά και την κατεύθυνση των ερευνών
Συχνές Ερωτήσεις (FAQ)
Τι είναι το μικροβίωμα του φλοιού των δέντρων;
Το μικροβίωμα του φλοιού των δέντρων είναι η κοινότητα μικροοργανισμών (βακτήρια, μύκητες κ.λπ.) που ζουν πάνω και μέσα στον φλοιό των δέντρων.
Γιατί είναι σημαντικό να μελετήσουμε το μικροβίωμα του φλοιού των δέντρων;
Η μελέτη του μικροβιώματος του φλοιού των δέντρων μπορεί να μας βοηθήσει να κατανοήσουμε καλύτερα τον τρόπο με τον οποίο τα δάση επηρεάζουν το κλίμα και να αναπτύξουμε στρατηγικές για την αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής.
Πώς το μικροβίωμα του φλοιού των δέντρων επηρεάζει το κλίμα;
Το μικροβίωμα του φλοιού των δέντρων μπορεί να απορροφήσει ή να εκπέμψει αέρια του θερμοκηπίου, όπως το μεθάνιο και το υδρογόνο, επηρεάζοντας τη συγκέντρωσή τους στην ατμόσφαιρα.