気候変動の悲劇を説明するために使用されるほとんどの生き物は、おなじみの品種であるホッキョクグマです。モナーク蝶。ウミガメ。しかし、私たちの土壌は見過ごされがちです。地球上で最も生物多様性の高い環境を構成する何十億もの微視的な生物であふれています。すべての生物と同様に、それらも気候変動の影響を受けます。
人々が土壌について話すときによく言及される事実があります。小さじ 1 杯の健康な土壌には、地球上の人間よりも多くの微生物がいます。
植物や動物の生命をリサイクルする生物のマトリックスは信じられないほど複雑で、バクテリア、原生動物、菌類、放線菌、線虫、その他が無数の、ほとんどマッピングされていない方法で相互作用しています。では、干ばつ、過剰な降雨、暑さ、CO2 の増加がこれらの関係にどのように影響するのでしょうか?
土壌微生物は地球上のすべての生命の基盤であるため、誰にとっても重要な問題です。微生物が調子が悪いと、他のすべても調子が悪くなります。しかし、農家にとっては特に重要です。化学物質の投入と土壌の劣化を伴う従来の農業は、すでに微生物とその生態系のバランスを崩しており、収穫に悲惨な長期的影響を与えています。気候変動は、問題を大幅に悪化させる可能性があります。
それがどのように見えるかは正確には不明です。天候や生育条件が変化すると、例えば、植物が栄養素を吸収するのを助けるバクテリアや菌類は、有益性の低い微生物とのバランスを変えることができますか?既存の病原体がより強力になる可能性はありますか?大量死さえあるのでしょうか?
カリフォルニア大学アーバイン校の生態学教授で、微生物の多様性に焦点を当てているジェニファー・マーティニーは、「何が起こっても、おそらく極端にはなりません」と言う。 「微生物は絶滅しない。彼らは非常に順応性があります。彼らはおそらく生き残るでしょう。
しかし、それ以上に、微生物が影響を受けることは確かですが、正確な方法は誰にもわかりません. 「微生物の構成は、気候変動とともに変化します。それは機能に影響を与えます」と彼女は言います。 「しかし、それを予測するのはかなり難しいです。」
その不確実性にはいくつかの理由があります。最大のものは、土壌マイクロバイオームとそこにある関係のネットワークの信じられないほどの複雑さです.菌類は、他の種類の菌類、バクテリア、原生生物と呼ばれる単細胞生物、植物の根と相互作用しますが、それらはすべて肉眼では見えません。その範囲の接続を概説しようとする研究者の努力は、まだ非常に基本的な段階にあります。
タイギ、シャッターストック
そして、土壌微生物が植物の有機物を分解し、結果として生じた炭素を土壌に貯蔵するか、二酸化炭素として大気中に放出するという事実があります.気候変動によって二酸化炭素の呼吸が加速すると、気候への影響を悪化させる悪循環が生じる可能性があります。逆のことも起こりえます。つまり、微生物がより多くの炭素を地下に蓄えることで、気候変動の影響を弱めることができるということです。
大気中の CO2 が増加した場合、または熱の上昇や通常よりも水の量が多い、または少ないなどの他の要因が発生した場合に何が起こる可能性があるかを判断することは、別の難しさがあります。これらの条件は、長期的な研究の文脈で模倣するのが難しいのです。また、これまでに行われた実験は、主に農業環境ではなく、森林や草原などの自然環境で行われています.
科学者たちは、気候変動に関連する新しい条件下で土壌微生物がどのように反応するかについていくつかの観察を行いました.このトピックについて議論するために、11月に全国から専門家のコロキウムがオンラインで集まりました。その後の報告では、気候温暖化が微生物の多様性を減らし、それらの関係の複雑さを増し、土壌有機物の分解を速める可能性があると判断しました.新しい病原体が出現する可能性があります。
ただし、研究者には注意点がありました。これらの調査結果は、すべての土壌に当てはまるわけではない可能性があります。結局のところ、ある農場の微生物の構成は、別の農場とはまったく異なる可能性があります.パシフィック ノースウェスト国立研究所の主任生物学者であり、コロキウムの参加者であるジャネット ヤンソンは、「それは常に土壌に依存します」と述べています。
しかしヤンソンは、全体として、微生物は順応性がある傾向にあると強調している。 「微生物には面白いことがあります。環境、リソース、または条件を変えると、微生物は自分の道を見つけます」と彼女は言います。 「数が少なくても、適切な条件があれば、繁栄し始めます。」
ローレンス・リバモア国立研究所で土壌微生物生態学を研究しているシニア・スタッフ・サイエンティストのジェニファー・ペットリッジも同意見です。 「それぞれの微生物にはさまざまなトリックがあります…それを実行するのは難しいことです — 定義された機能特性空間です」と彼女は説明します。 「つまり、浸水したときに [低酸素] を処理できる生物と、低水位ポテンシャルを処理できる別の生物があります。」土壌にさまざまな微生物が存在する限り、それらのいくつかは新しい条件下で繁栄します.
したがって、土壌微生物が気候変動にどのように反応するかについての不確実性にもかかわらず、それについて心配している可能性のある生産者には、実際には簡単な答えがあります.微生物の多様なグループが生息する土壌を目指してください.
顕微鏡なしで確認するのは難しいように思えるかもしれませんが、科学者は実際には直感的だと言います.健全な土壌を作ることに集中すれば、自然に多様性が生まれます。そして、健全な土壌自体は、多様であろうとなかろうと、気候変動に直面したときに独自の利点をもたらします.
気候変動に関しては、土壌の健康と再生農業に関する過去 10 年間の会話も的を射ていることが判明しました。
「土壌の健康は、回復力のある農業システムの基盤です。それが基盤なのです」と、コロラド州立大学の土壌および作物科学部門の元部長であり、現在は農業会社シンジェンタの主任土壌科学者であるマット・ウォレンスタインは言います。
回復力のある農業システムを構築するということは、さまざまな植物を栽培することを意味します。農薬はこれらの小さな生物の一部を一掃する可能性があるため、農薬を避けることも重要です.
多様な作物が育つ畑の航空写真。 YueStock、Shutterstock 著
それは、土壌をできるだけ乱さないことも意味します。他の利点の中でも特に、土地を浅く耕すか、まったく耕作しない農家は、植物の根を栄養素や他の微生物と結びつける有益な真菌である菌根を維持するのに役立ちます.いくつかの研究では、菌根菌が植物が干ばつに直面しても生産性を維持するのに役立つことが示されています.
さまざまな研究者がさまざまな実践を強調しています。 「微生物を幸せに保ちたいのなら、何ができるでしょうか？原因は土壌有機物にあると思います。有機物はシステムを緩衝する傾向があります」と、コーネル大学の微生物生態学者であるダニエル・バックリーは言います。彼はカバークロップの季節的な使用を推奨しています.他の人は、堆肥の定期的な適用が重要であると言います.
一部の企業 (Syngenta など) は、有益な微生物を利用するプロバイオティクスまたは生物接種剤を開発しました。これらは、気候変動に直面して自然の微生物活動を促進するのに役立つ可能性がありますが、その有効性に関する研究は決定的なものではありません.
今のところ、微生物に対する気候変動の影響に備える最善の方法は、可能な限り土壌を育てることです。 「微生物は私たちの味方であり、農家の味方です」と Wallenstein は言います。 「私たちが適切な管理と土壌管理によってそれらの世話をしている限り、植物の健康をサポートするのに役立つでしょう.」
