Genom att tappa näringsämnen från berggrunden, rödal spelar en nyckelroll i friska skogsekosystem, enligt en ny studie.

Studien publicerad idag i tidskriften Proceedings of the National Academy of Sciences .

Forskare från Oregon State University och U.S. Geological Survey fastställde röd al, genom sitt symbiotiska förhållande med kvävefixerande bakterier, tappar näringsämnen som är inlåsta i berggrunden, som kalcium och fosfor. Denna process påskyndar bergupplösning, frigör mer mineralnäring som gör att växter och träd kan växa.

Studien behandlar de långsiktiga konsekvenserna av hur näringsämnen tar sig in i ekosystem, som upprätthåller sin långsiktiga tillväxt och produktivitet och i slutändan lagrar kol, sa Julie Pett-Ridge, en geokemist vid OSU:s lantbrukshögskola och medförfattare till studien.

Forskningen främjar också förståelsen av en specifik uppsättning träd som är kända för sin förmåga att naturligt gödsla skogar genom att omvandla atmosfäriskt kväve till former som är tillgängliga för andra växter. Denna process, kallas kvävefixering, är avgörande för naturliga ekosystem.

"Kväve kommer mest från atmosfären, men mer än 20 andra näringsämnen kommer mestadels från sten, "Sade Pett-Ridge." Vi har upprättat ett samband mellan dessa två processer. Kvävefixerande träd, som vi visste var speciella för hur de tar in kväve från atmosfären, har också en unik förmåga att påskynda tillförseln av stenhärledda näringsämnen."

Röd al är ett lövfällande bredbladsträd som kommer från västra Nordamerika. Den är nära besläktad med andra alarter runt om i världen. Som alla alarter, röd al kan släppa ut kväve i jorden genom knölar på sina rötter.

På ett sätt, röd al "äter" stenar, sa Steven Perakis, en ekolog med USGS och huvudförfattare på den National Science Foundation-finansierade studien.

"Dessa träd kan inte bara tillföra kväve till ekosystemen, de kan också lägga till alla andra näringsämnen som skogarna behöver för att växa och lagra kol, ", sa Perakis. "Denna kunskap kan bidra till hållbarheten av skogsbruk i brukade skogar. Lantbrukare insåg för länge sedan att näringsämnen var avgörande för att upprätthålla produktiviteten. Dessa processer tar lite längre tid att visa sig i skogarna."

Kväve är det viktigaste näringsämnet för växtlivet. Men atmosfäriskt kväve är värdelöst om inte dess kemiska bindning bryts ned av bakterier. Vissa trädarter som röd al har bildat ett symbiotiskt förhållande med kvävefixerande bakterier. Bakterierna har ett enzym som omvandlar atmosfäriskt kväve till ammoniak, som främjar växternas tillväxt.

I studien, Pett-Ridge och Perakis tittade på sex olika trädarter som växer i Tillamook State Forest i Oregon Coast Range:Sitkagran, Douglas-gran, västra hemlock, västra redcedar, storlöv och röd al.

De samlade löv för att analysera deras strontiumisotopsammansättning, som avslöjar trädens näringskällor. De fastställde att de röda albladen visade ett starkare fingeravtryck av stenhärledda näringsämnen än de andra träden.