Bakterier i ytjämn jord påverkar den globala kolcykeln. Dessa mikrober bryter ner döda löv och stjälkar och pumpar ut kol i atmosfären och jorden. Däremot är mikrober känsliga för förändringar i sin miljö. Att förutsäga hur kolcykeln kan förändras under klimatförändringar kräver att forskare förstår hur markmikrober reagerar på miljöchocker som torka och skogsbränder.

Men forskarna vet inte hur djupt dessa störningar tränger in under markytan för att påverka mikrober. Denna studie fann att bakteriesamhällen närmare markytan var mer känsliga för torka och brand. Dessa resultat betyder att djupare jordar kan fungera som en tillflyktsort för bakteriesamhällen som lever genom miljöstörningar som en löpeld.

Mikrobiologer behandlar ofta ytjorden - de översta 10 cm - som ett enhetligt lager. En ny studie publicerad i Soil Biology and Biochemistry , visar att bakteriesamhällen reagerar på miljöförändringar på ett djupberoende sätt. Mikrobiella samhällen bara 1 cm under markytan är förvånansvärt motståndskraftiga mot bränder som brinner genom gräsmarker och buskar. Detta kan hjälpa till att stabilisera näringsämnenas kretslopp i jorden, vilket potentiellt kan främja ekosystemets hälsa och återhämtning över tid.

Denna studie testade hur bakteriesamhällen nära markytan reagerade på torka och skogsbränder, två störningar som förväntas bli mer frekventa och intensiva i många delar av världen. Forskarna samlade in prover från tre djup:bladströskiktet på jordytan, de översta 2 cm av jord och de översta 10 cm av jord. De samlade in prover före och så länge som ett år efter en brand som brände genom Loma Ridge Global Change Experiment, en fältstudie i Kalifornien som har efterliknat torka i en halvtorr gräsmark och intilliggande kustnära salviabuskar i mer än ett decennium. Med hjälp av 16S amplikonsekvensering övervakade forskarna bakteriesamhällets sammansättning och bedömde hur samhället förändrades med torka, brand och markdjup över tiden.

Forskarna fann att bakteriesamhällen i lövskräp och ytjordlager var känsliga för dessa miljöfaktorer. Effekterna avtog dock med djupet. Till exempel var bakteriesamhällets känslighet för torka tre gånger större i bladströskiktet än i de översta 10 cm av jorden. Dessutom förändrade skogsbränder bakteriesamhällets sammansättning i bladströlagret men påverkade inte samhällen i jorden. Intressant nog tolererade bakteriesamhällen i jorden eld på liknande sätt oavsett om de tidigare varit utsatta för torka. Dessa resultat är viktiga eftersom bakterier i strö och ytjord bearbetar, lagrar och andas kol. Näringsämnen kan också röra sig i jorden när det regnar, så chocker för mikrober i en del av jorden kan ha kaskadeffekter på andra delar. Att veta att mikrober precis under markytan kan vara skyddade från torka och eld ger en strimma hopp om att viktiga mikrobiomfördelar som kolcykling kan vara motståndskraftiga mot ett förändrat klimat. + Utforska vidare

Fördelning av markbakterier i yt- och djupskikt rapporterade längs höjdgradienten