Come un'app per la consegna di cibo a lunga distanza senza autostrada apparente, i funghi che si associano agli arbusti con radici poco profonde nella tundra accedono a profonde riserve di azoto rilasciate dallo scongelamento del permafrost. I risultati dei ricercatori della Northern Arizona University, annunciato questa settimana in Nuovo Fitologo , potrebbe cambiare la comprensione degli scienziati su chi accede ai nutrienti dal permafrost, e come.

"Questo semplicemente non si adatta al paradigma di come pensiamo che queste piante e i loro partner micorrizici lavorino insieme, " ha affermato l'autore principale Rebecca Hewitt del Center for Ecosystem Science and Society (Ecoss) presso NAU. "In precedenza, pensavamo che solo le piante con un apparato radicale esteso potessero accedere ai nutrienti vicino al fronte di disgelo del permafrost. Ma abbiamo visto che tutte queste piante usavano azoto profondo, se avessero o meno un apparato radicale profondo, suggerendo che i partner micorrizici possono fornire l'accesso al profondo, tavolo freddo permafrost."

Mentre i ricercatori corrono per capire meglio il ciclo del carbonio e come un Artico in via di riscaldamento influenzerà la quantità di gas serra nell'atmosfera terrestre, questa scoperta offre indizi su dove andranno a finire l'azoto e il carbonio rilasciati dallo scongelamento del permafrost. Se la fiorente comunità di piante nella tundra può accedere all'azoto rilasciato dallo scongelamento del permafrost, allora questa connessione fungina al fronte del disgelo potrebbe aiutare a compensare le perdite di carbonio, poiché più azoto significa più biomassa vegetale per abbattere il carbonio dall'atmosfera.

Per vedere quali organismi stavano divorando l'azoto dal permafrost, Hewitt e la sua squadra, tra cui l'autrice senior e professoressa di Ecoss Michelle Mack, aggiunto un tracciante isotopico, Azoto-15, per sporcare al "fronte del disgelo, " o dove il permafrost incontra il suolo non congelato dello "strato attivo", con lunghi aghi. Questo isotopo di azoto è più pesante del più comune Azoto-14, e, come colorante alimentare caduto in un vaso di fiori, consente ai ricercatori di vedere esattamente dove va. Il team ha aspettato 24 ore e poi ha raccolto le piante e campionato i funghi dalle punte delle radici degli arbusti e dai suoli a strati attivi profondi. Quando hanno sequenziato il DNA e l'RNA fungino, potevano vedere quali funghi avevano aiutato le piante ad assorbire l'azoto pesante dalla tavola del permafrost. Entrambi gli arbusti micorrizici ericoidi con radici poco profonde, gli arbusti aiutati da ectomicorrizici avevano ricevuto infusioni di azoto dai loro partner fungini.

Rimpicciolire, questo studio potrebbe avere implicazioni per i ricercatori e i modelli informatici che prevedono dove vanno l'azoto e il carbonio a livello sia regionale che globale. Hewitt ha detto che ad oggi, i modelli che tengono conto del rilascio di azoto dal permafrost non lo trattano come un fattore su scala ecosistemica. Ma se tutte le piante possono attingere a questa fonte, che potrebbe cambiare.

"Il fatto che l'azoto profondo possa essere aspirato e trattenuto nella biomassa vegetale, o eventualmente in biomassa fungina, significa che c'è meno azoto da spazzare via nei fiumi o come protossido di azoto, "ha detto Hewitt.

Per Hewitt, il prossimo passo è imparare di più se questi funghi associati alla radice tengono per sé un po' di azoto, e perché.

"Quanto di questo azoto viene rinchiuso nei funghi? Dobbiamo imparare questo per capire quanto di quel pool di azoto è disponibile per fertilizzare le piante in futuro".