Bakteriofagi, czyli wirusy atakujące bakterie, mają znaczący wpływ na magazynowanie węgla w glebie – informuje pismo „Global Change Biology”

Szacuje się że gleby całej Ziemi zawierają około 2,5 biliona ton węgla, głównie w postaci rozkładającej się masy roślinnej i mikrobiologicznej. Część tego węgla uwalniana jest do atmosfery jako dwutlenek węgla (CO2), co ma konsekwencje dla klimatu. Ilość uwalnianego CO2 zależy od aktywności bakterii glebowych.

Natomiast aktywność bakterii glebowych jest kształtowana przez niezliczoną liczbę wirusów – sama tylko górna, metrowa warstwa gleby zawiera szacunkowo 3,8 miliona bilionów bilionów cząsteczek wirusowych. Choć tak liczne, wirusy są bardzo małe, dlatego wszystkie razem zawierają około 100 milionów ton węgla. Mogą jednak mieć ogromny wpływ na cykl węglowy, ponieważ atakują decydujące o obiegu węgla mikroorganizmy.

W oceanie wirusy wpływają na magazynowanie węgla, uśmiercając plankton, który opada na dno. Podobny proces może zachodzić w glebie, jednak nie został jeszcze należycie zbadany.

Kirsten Hofmockel z Pacific Northwest National Laboratory w stanie Waszyngton (USA) i jej współpracownicy zebrali istniejące badania dotyczące glebowej wirosfery, aby wstępnie oszacować jej wpływ na obieg węgla.

Z dokonanych analiz wynika, że jeśli mikroby są zabijane przez wirusy w podobnym tempie, jak w oceanie, efekt ten może wpływać na "ruch" około 1,2 miliarda ton węgla - z żywych komórek do puli rozpuszczonej materii organicznej w glebie. To więcej węgla niż zawierają wszystkie zwierzęta lądowe.

Dokładniejsze analizy mechanizmów obiegu węgla w glebie wymagają jeszcze wieloletnich badań.

Zdaniem ekspertów wirusy mogłyby pomóc w magazynowaniu jeszcze większej ilości węgla, jeśli zabijane przez nie mikroby trafiłyby do głębszego i większego zasobu martwych komórek w glebie, zwanego "nekromasą". Na razie jednak nie jest znane tempo, w jakim to się dzieje.

Nie znamy także wpływu wirusów na grzyby glebowe, które stanowią większość biomasy mikrobiologicznej ani nie wiemy, w jaki sposób wpływają na aktywność wirusów zmiany środowiskowe, takie jak wzrost temperatury. Na pewno relacje pomiędzy poszczególnymi czynnikami działającymi w glebie są bardzo złożone, a jednocześnie wciąż słabo poznane.

Paweł Wernicki
pmw/ zan/