فهرست مطالب
در این مطالعه به نقش کلیدی میکروبیوتا در حفظ محیطزیست کره‌زمین پرداخته می‌شود و تمرکز آن بر روی مخاطرات اساسی است که محیطزیست با آن مواجه است. در عصر «آنتروپوسن» که ما درحال‌حاضر در آن زندگی می‌کنیم، فعالیت‌های انسانی که هرگز مشابه آن قبلا نبوده، روی محیطزیست تأثیر می‌گذارد و همین موجب شده‌است دانشمندان راجع‌به محیط در حال تغییری که ما در آن زندگی می‌کنیم و همچنین دنیای میکروبی مطالعه کنند.
تأثیرات آب و هوا بر جوامع میکروبی و نتایج تغییر اقلیم میکروبی
فتوسنتز اکسیژنی موردی است که می‌توان برای تأثیر میکروارگانیسم‌ها در تعیین شرایط بحرانی سیاره‌زمین به آن اشاره کرد، این نوع فتوسنتز میلیاردها سال پیش توسط سیانوباکتری‌ها آغاز شده و تقریبا نیمی از تثبیت کربن‌دی‌اکسید (که به‌وسیله چرخه کالوین است) به‌عهده «فیتوپلانکتون‌های دریایی» است. این نوع پلانکتون‌ها تنها یک درصد از زیست‌تود‌ه فتوسنتزی کل بیوسفر را تشکیل می‌دهند و نقش بسیارکلیدی در شبکه‌های غذایی گونه‌های دریایی و زمینی ایفا می‌کنند.
مثال دیگری از نقش اختصاصی و انحصاری میکروارگانیسم‌ها در تغییر محیط، متان است. متان هیدروکربنی ساده بوده و سی برابر از کربن‌دی‌اکسید قوی‌تر می‌باشد.
تخمین‌زده‌شده حدود ۹۰ درصد متان آزاد‌شده در جو توسط فعالیت‌های انسانی و سایر فرآیندهای طبیعی است که منشأ بیولوژیکی دارند و بیوسنتز آن‌ها توسط میکروارگانیسم‌ها انجام می‌شود.
انتظار می‌رود که واکنش تطبیق به افزایش سطح کربن‌دی‌اکسید در محیط‌های دریایی و افزایش تولید اولیه فیتوپلانکتون‌ها وابسته باشد؛ اگرچه این ممکن است تنها زمانی رخ دهد که موادمغذی کافی در دسترس باشد. از سوی دیگر، افزایش دما منجربه گرم شدن آب‌های سطحی و ذوب شدن یخ‌های آب شیرین و دریا می‌شود که این خود نیز باعث افزایش لایه‌بندی شده که بر پراکندگی میکروبی و انتقال موادمغذی در ستون آب تأثیر می‌گذارد.
همراه با اسیدی‌شدن خفیف اقیانوس‌ها، به‌دلیل بالا رفتن سطح کربن‌دی‌اکسید و گسترش مناطق با اکسیژن کم، اختلالاتی به‌وجود می‌آید که با تغییرپذیری منطقه‌ای، پیامدهای قابل‌سنجشی در فرآیندهای مختلف ایجاد می‌شود.
میکروارگانیسم ها و حفظ محیط زیست پایدار
شکی نیست که نقش مهم میکروارگانیسم‌هایی که در حفظ محیطزیست پایدار برروی کره‌زمین فعالیت می‌کنند با تغییرات آب و هوایی مرتبط است. تحقیقات بیشتری برای پیشرفت در دانش تأثیر تغییر آب و هوا بر جوامع میکروبی مورد نیاز است. این تلاش‌ها باید به افزایش آگاهی عمومی در مورد نقش عمده میکروبیوتا در اکوسیستم‌های مختلف زمین کمک کند.
تغییرات آب و هوایی می‌تواند بر ساختار و تنوع جوامع میکروبی به‌طور مستقیم (مثلاً فصلی و دما) یا غیرمستقیم (مثلاً ترکیب گیاهی، بستر گیاهی و ترشحات ریشه) تأثیر بگذارد. تنوع میکروبی خاک بر تنوع گیاهان تأثیر می‌گذارد و برای عملکرد اکوسیستم، ازجمله چرخه کربن مهم است.
میکروارگانیسم‌ها سهم عمده‌ای در تثبیت کربن دارند، به‌ویژه فیتوپلانکتون‌های دریایی که به اندازه گیاهان زمینی “CO2” خالص را تثبیت می‌کنند. به همین دلیل، تغییرات محیطی که بر فتوسنتز میکروبی دریایی و ذخیره کربن در آب‌های عمیق تأثیر می‌گذارد، برای چرخه جهانی کربن اهمیت زیادی دارد.
میکروارگانیسم‌ها همچنین از طریق تنفس هتروتروف “CO2”، متانوژنز “CH4” و نیترات‌زدایی “N2O” به انتشار گازهای گلخانه‌ای کمک می‌کنند.
ما باید درک خود را از میکروبیوم دریایی و خاک جهانی بهبود بخشیم. برای درک بازخوردهای چرخه‌ای بیوژئوشیمیایی و تغییرات آب و هوایی در هر مکانی در سراسر جهان به اطلاعاتی درمورد ارگانیسم‌هایی نیاز داریم که چرخه عنصری (شامل انسان، گیاهان و میکروارگانیسم‌ها) و شرایط محیطی (از جمله آب و هوا، ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی خاک، توپوگرافی، اقیانوس‌ها) را هدایت می‌کنند. دما، نور و اختلاط این دو فعالیت آن موجودات را تنظیم می‌کند. برای مدل‌های کمی چهارچوب وجود دارد؛ اما تا حد زیادی این مدل‌ها فاقد جزئیات مکانیکی میکروارگانیسم‌های دریایی و خشکی هستند.
میکروارگانیسم‌ها نه تنها به سرعت تغییرات آب و هوایی کمک می‌کنند؛ بلکه می‌توانند به کاهش مؤثر آن و ابزارهای سازگاری ما نیز کمک کنند.
یک نظر