Permafrost tina kan avge betydande kol (C) i atmosfären, och möjligen utlösa en positiv återkoppling till klimatuppvärmningen. Som motorn för biogeokemisk cykling, jordmikroorganismer spelar en avgörande roll för att förmedla riktning och styrka för permafrost C-klimatåterkoppling. Dock, vår förståelse om effekterna av termokarst (abrupt permafrost tin) på mikrobiell struktur och funktion är fortfarande begränsad.

Lös problemet genom att en forskargrupp ledd av prof. Yang Yuanhe från Institute of Botany of the Chinese Academy of Sciences undersökte termokarstens effekter på markmikroorganismer och deras drivkrafter på den tibetanska platån.

Baserat på metagenomisk sekvensering, laboratorieinkubationer och en tvåpoolsmodell, forskarna analyserade förändringarna i mikrobiella samhällen och funktionella gener längs en typisk permafrost -tinesekvens (en, 10 och 16 år sedan permafrosten kollapsade), och undersökte också den funktionella potentialen i samband med sönderdelning av mark C.

De observerade att termokarstbildning inte bara signifikant förändrade den mikrobiella samhällssammansättningen, α- och β-mångfald, men också ökat överflödet av funktionella gener som är involverade i stabil C -sönderdelning under 16 år sedan permafrosten kollapsade. Specifikt, de funktionella generna som är involverade i labil C -nedbrytning minskade medan de för stabil C -nedbrytning signifikant ökade i det sena stadiet av permafrostkollaps.

I överensstämmelse med förändringarna i funktionella gener, modellen med två pooler illustrerade att mikrobiell sönderdelning av stabilt C signifikant ökade 16 år efter permafrostkollaps.

De fann att substrat snarare än markmiljö och vegetation var den dominerande drivkraften som utformade strukturen och funktionen av mikrobiell mångfald i detta permafrostekosystem. Dessa fynd utökar vår förståelse för mekanismen för permafrostens upptining på markens mikroorganismer.

Detta arbete publicerades i Global förändringsbiologi , med titeln "Ändrad mikrobiell struktur och funktion efter termokarstbildning."