Microbiologie in hapklare porties
De opkomst van bodemmicroben uit de as
Het National Interagency Fire Center schat dat er elk jaar 70.000 bosbranden ontstaan, grotendeels als gevolg van de opwarming van de aarde. We horen vaak hoe de opwarming van de aarde en de klimaatverandering ons milieu, onze gezondheid en onze toekomst verwoesten. Dergelijke verschijnselen zijn immers moeilijk te negeren wanneer de gevolgen ervan de aarde letterlijk in brand zetten.
Daarom doen wetenschappers en deskundigen op verschillende gebieden onderzoek naar de nasleep van bosbranden. Sommigen bestuderen de nasleep van bosbranden op microbieel niveau. Onderzoekers in Colorado en Wyoming, VS, hebben bijvoorbeeld bodemmonsters genomen van plaatsen met bosbranden na 1 jaar om rechtstreeks microbiële genomen te analyseren.
Met een dergelijke analyse kan worden nagegaan hoe bosbranden het bodemprofiel of het bodemmicrobioom beïnvloeden. Spoiler alert: ze hebben veel invloed.
Bosbranden beperken de soorten microben die we in bosgrond kunnen vinden aanzienlijk. Dat is logisch, want bosbranden doen zich voor onder specifieke omstandigheden – omstandigheden die onze microben moeten weerstaan om te overleven.
Interessant genoeg hebben de wetenschappers van de studie vastgesteld dat boven- of bovengrondse bodems grotere veranderingen in microbiële diversiteit ondergaan dan diepere bodems. Bovendien wordt de microbiële distributie in deze bovenste bodems sporadischer. Dit betekent dat de soorten microben die we aantreffen veel willekeuriger lijken en veel minder met elkaar samenhangen.
Toch zien we duidelijke patronen/overlappende eigenschappen van de microben die de bodem bevolken. Neem bijvoorbeeld actinobacteriën: gram-positief en 60% van de micro-organismen in onze bodemmonsters (waar de bosbranden hen sterk treffen, terwijl slechts 34% in laag getroffen gebieden). Een dergelijke verdeling kan betekenen dat deze microben een aantal wenselijke eigenschappen hebben.
Beeldbron: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Actinomycetes.jpg
En zie, onderzoekers hebben genen voor hitteschok en sporulatie waargenomen in onze verbrande micro-organismen.
Hitteschok, sporulatie, thermische stabiliteit, enz. dragen allemaal bij tot thermische weerstand, of hoe goed iets bestand is tegen hitte. Hitte vinden we waar vuur is, dus deze genen geven micro-organismen een aanzienlijk voordeel om zowel wilde branden te overleven als zich elders te koloniseren en voort te planten. Evolutionaire basisprincipes stellen dat eigenschappen alleen blijven bestaan als we ze kunnen doorgeven aan ons nageslacht.
Bovendien vertoonden gebieden waar bosbranden de bodem sterk hebben aangetast/verbrand, microben met een hogere groeisnelheid, in tegenstelling tot die in minder getroffen gebieden. Nogmaals, snellere groei verhoogt de kans op verspreiding en het doorgeven van genen.
We kunnen de nasleep van bosbranden ook door een chemische bril bekijken. Veel micro-organismen die de bosbranden hebben overleefd, kunnen pyrogene organische stoffen verwerken, of dingen met koolstof van onvolledige verbranding (zoals houtskool).
De bodem bevat dus dingen die opgeloste organische stof (DOM) worden genoemd. De aanwezige DOM heeft verschillende aromatische niveaus (of wel stabiliteit) – die veranderen naargelang de bodem sterk is blootgesteld aan wildvuur (bovengrond) of minder sterk is blootgesteld (diepe grond). Doorgaans hebben deskundigen vastgesteld dat de eerstgenoemde een hogere aromaticiteit heeft.
Kortom, het werk van deze wetenschappers heeft aangetoond hoezeer natuurrampen de microbiële profielen kunnen veranderen. Dergelijk onderzoek wordt steeds waardevoller naarmate de gevolgen van de klimaatverandering duidelijker worden. Bovendien biedt het ons verschillende leermogelijkheden over het milieu, ons huis en ons leven op aarde.
Link to the original post: Nelson, A. R., Narrowe, A. B., Rhoades, C. C., Fegel, T. S., Daly, R. A., Roth, H. K., Chu, R. K., Amundson, K. K., Young, R. B., Steindorff, A. S., Mondo, S. J., Grigoriev, I. V., Salamov, A., Borch, T., Wilkins, M. J. (2022, August 25). Wildfire-dependent changes in soil microbiome diversity and function. Nature News.
Featured image: (Copyright/link to image on the front page)
Vertaald door: Liang Hobma
micro-bites.org 
