最近的研究揭示了某些土壤微生物在面对日益严重的干旱条件时的恢复能力。虽然许多细菌在干旱期间变得不活跃，但特定的细菌群体会持续存在，甚至茁壮成长。
这项由维也纳大学微生物学与环境系统科学中心(CeMESS)进行的研究为干旱时期的细菌活动提供了开创性的见解，对农业和我们对气候变化影响的理解具有重要意义。这项研究发表在著名的科学杂志《自然通讯》上。
2022年波河流域干旱的图片和今年希腊森林大火的图片突显了极端干旱的现实——不仅是新闻头条，而且是迫在眉睫的威胁。对人类和植物生命的影响是显而易见的:农作物歉收，草地枯萎，水资源配给。然而，干旱对土壤微生物的影响仍然是肉眼看不到的。
土壤微生物在生态系统中起着关键作用。它们有助于土壤肥力，帮助植物吸收养分，并决定土壤是否储存或释放二氧化碳，从而影响气候变化轨迹。到目前为止，测量干燥土壤中微生物的活性并确定哪些物种保持活性是具有挑战性的。由于维也纳大学的科学家开发了一种新方法，现在可以观察到干旱时期的细菌活动。
新方法使用水蒸气来测量细菌活性
在最近发表在《自然通讯》上的这项研究中，来自施蒂里亚“ClimGrass”气候变化实验的土壤样本与同位素标记的水蒸气一起培养。生长中的细菌将水蒸气中的氧气吸收到它们的DNA中，从而在不向土壤中添加液态水的情况下实现了一定程度的生长。
“随着干燥程度的增加，大多数细菌变得不活跃。然而，这并不是所有微生物群都一样，”该研究的主要作者、博士生丹尼斯·梅兹解释说。此外，干旱期间细菌的生长受土壤是否暴露于当前或未来的气候条件(即更高的温度和二氧化碳浓度)的影响。
微生物群落在未来可能变得更耐旱
在施蒂里亚的中心，“爬草”实验描绘了一幅生动的未来图景。在这里，54个试验田模拟了未来的世界。红外加热器将温度升高到未来气候情景的预期水平，而miniFACE系统则调节大气中的二氧化碳浓度。自动防雨亭模拟了严重的夏季干旱事件，为我们的生态系统可能面临的挑战创造了一个有形的代表。
生态系统研究教授、CeMESS负责人安德烈亚斯·里希特(Andreas Richter)解释说:“模拟未来的气候条件实际上导致了更多的细菌在干旱情况下保持活跃。”“在这些模拟条件下，更多的耐旱物种得以建立。”链霉菌属的一种特别耐旱的细菌在干燥的土壤中变得更加普遍，占细菌活动总量的很大一部分。
这种细菌的丝状生长可能使其能够在干旱土壤中连接不相连的孔隙空间，使其能够从远处获取水和营养物质。先前的研究表明，这种细菌可能在帮助植物应对干旱方面发挥作用。
这项研究的发现为土壤微生物在面对气候变化引起的日益严重的干旱时的恢复力和适应性提供了宝贵的见解。由于这些微小的生物在维持土壤肥力、帮助植物生长和调节碳固存方面发挥着巨大的作用，因此了解它们的行为对我们的生态系统和农业部门都至关重要。
随着世界努力应对气候变化、粮食安全和生态系统平衡的挑战，这样的研究为制定明智的战略铺平了道路，以保护我们星球的健康和居民的福祉。
