Το αυξανόμενο χρέος άνθρακα. Γιατί η κλιματική αλλαγή διαφέρει από άλλες περιβαλλοντικές προκλήσεις.

 Το αυξανόμενο χρέος άνθρακα

Γιατί η κλιματική αλλαγή διαφέρει από άλλες περιβαλλοντικές προκλήσεις.

 

Εδώ και καιρό συζητάμε για τους προϋπολογισμούς άνθρακα - πόσες εκπομπές είναι επιτρεπτές πριν ο κόσμος υπερβεί τους διάφορους στόχους θερμοκρασίας. Δεδομένου όμως ότι ο κόσμος βρίσκεται σε καλό δρόμο για να ξεπεράσει τον στόχο του 1,5C την επόμενη δεκαετία και θα ξεπεράσει τους 2C αργότερα αυτόν τον αιώνα, εκτός αν αρχίσουμε να μειώνουμε τις παγκόσμιες εκπομπές σύντομα, η ιδέα ενός "προϋπολογισμού άνθρακα" καθίσταται όλο και πιο ξεπερασμένη.

Αντίθετα, ήρθε η ώρα να αρχίσουμε να μιλάμε για το χρέος άνθρακα, την ποσότητα άνθρακα που θα πρέπει να απομακρυνθεί από τα παιδιά μας και τις μελλοντικές γενιές, αν θέλουμε ποτέ να επιστρέψουμε στο κλίμα του παρελθόντος.

 

Η ολέθρια επιμονή του άνθρακα

Συχνά βλέπουμε την κλιματική αλλαγή μέσα από το πρίσμα των προκλήσεων του παρελθόντος από την τοπική περιβαλλοντική ρύπανση. Αλλά το κλίμα ως πρόβλημα είναι θεμελιωδώς διαφορετικό. Η συμβατική ατμοσφαιρική ρύπανση μπορεί να επιλυθεί σε μεγάλο βαθμό με τη διακοπή των εκπομπών. Για παράδειγμα, η όξινη βροχή που προέκυψε από τις εκπομπές θείου των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής με καύση άνθρακα και υποβάθμισε τα δάση και τα ποτάμια τη δεκαετία του 1980 εξαλείφθηκε κυρίως με τη χρήση καθαριστήρων θείου στους σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής τη δεκαετία του 1990 και του 2000. Οι δραματικές βελτιώσεις στην ποιότητα του αέρα και των υδάτων μετά την ψήφιση νόμων  για καθαρό αέρα και των νομω για τα καθαρά ύδατα τη δεκαετία του 1970 επιτεύχθηκαν σε μεγάλο βαθμό μέσω της μείωσης του ρυθμού εκπομπών συμβατικών ρύπων.

Αυτοί οι συμβατικοί ρύποι αντιπροσωπεύουν προβλήματα "ροής": η σοβαρότητα του προβλήματος είναι συνάρτηση του ρυθμού των εκπομπών, και η λύση είναι η μείωση των εκπομπών στο μηδέν - ή τουλάχιστον σε αρκετά χαμηλό επίπεδο ώστε να ελαχιστοποιηθεί το κόστος για την κοινωνία.

 

Αντίθετα, η κλιματική αλλαγή είναι πρωτίστως ένα πρόβλημα "αποθέματος". Το διοξείδιο του άνθρακα - ο κύριος παράγοντας της κλιματικής αλλαγής - συσσωρεύεται στην ατμόσφαιρα όπου διαρκεί για εξαιρετικά μεγάλο χρονικό διάστημα. Ενώ περίπου το ήμισυ των εκπομπών μας απομακρύνεται από τις καταβόθρες άνθρακα της γης και των ωκεανών κατά τον πρώτο αιώνα μετά την απελευθέρωση, το υπόλοιπο θα παραμείνει για πολλές χιλιετίες. Η φύση χρειάζεται περίπου 400.000 χρόνια για να απομακρύνει πλήρως έναν τόνο CO2 που απελευθερώνεται σήμερα.

Όπως το έθεσε εύστοχα το Nature σε ένα άρθρο του 2008, "Ο άνθρακας είναι για να υπάρχει πάντα". Αλλά αποδεικνύεται ότι η αύξηση της θερμοκρασίας από τις εκπομπές CO2 είναι επίσης εξαιρετικά μακροχρόνια.

  

 Το 2009, η Susan Soloman και οι συνεργάτες της δημοσίευσαν ένα άρθρο με τίτλο "Μη αναστρέψιμη κλιματική αλλαγή λόγω των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα". Διαπίστωσαν ότι ακόμη και αν σταματήσουν οι παγκόσμιες εκπομπές CO2 και οι συγκεντρώσεις CO2 στην ατμόσφαιρα αρχίσουν να μειώνονται, η αύξηση της θερμοκρασίας από τις εκπομπές αυτές θα παραμείνει για χιλιετίες. 

 

Αυτό το φαινόμενο - αποτέλεσμα της συνεχιζόμενης θέρμανσης καθώς οι ωκεανοί συνεχίζουν να απορροφούν θερμότητα μέχρι να φτάσουν σε θερμική ισορροπία με την ατμόσφαιρα, αντισταθμίζοντας την πτώση των ατμοσφαιρικών συγκεντρώσεων CO2 - εμφανίζεται και στα πιο σύγχρονα σήμερα κλιματικά μοντέλα μας.

Οι συνέπειες αυτού του γεγονότος είναι σοβαρές και σε γενικές γραμμές υποτιμημένες εκτός της κοινότητας των επιστημόνων του κλίματος. Όπως επεσήμαναν ο Myles Allen και οι συνεργάτες του το 2009, η αύξηση της θερμοκρασίας που βιώνει ο κόσμος είναι στην ουσία μια σε μεγάλο βαθμό χρονικά αμετάβλητη συνάρτηση των σωρευτικών εκπομπών CO2. Με άλλα λόγια, ακόμη και αν σταματήσουμε όλες τις εκπομπές σήμερα, ο κόσμος δεν θα κρυώσει ουσιαστικά για πολλές χιλιετίες. Και αν θέλουμε ποτέ να μειώσουμε τις παγκόσμιες θερμοκρασίες από όποια επίπεδα και αν φτάσουν όταν τελικά φτάσουμε σε (καθαρές) μηδενικές εκπομπές CO2, πρέπει να μειώσουμε ενεργά την ποσότητα CO2 στην ατμόσφαιρα, αφαιρώντας το CO2 που εκπέμψαμε προηγουμένως.

Αυτό είναι το χρέος μας για τον άνθρακα.

 

Είναι κρίσιμο για την κοινωνία να φτάσει σε καθαρές μηδενικές εκπομπές CO2 για να σταματήσει ο κόσμος από το να συνεχίσει να θερμαίνεται (και να μειώσει σημαντικά τα αέρια του θερμοκηπίου εκτός CO2 για να αντισταθμίσει την αύξηση της θερμοκρασίας από την πτώση των εκπομπών αερολυμάτων καθώς καταργούμε σταδιακά τα ορυκτά καύσιμα).1 Αλλά μέχρι να φτάσουμε σε αυτό το σημείο θα έχουμε ξεπεράσει κατά πολύ τον 1,5 βαθμό Κελσίου και θα αφήσουμε έναν κόσμο με υψηλότερες θερμοκρασίες, θανατηφόρους καύσωνες, καταστροφικές πυρκαγιές, άνοδο της στάθμης της θάλασσας, ισχυρότερες καταιγίδες και μια σειρά από άλλες επίμονες επιπτώσεις στα παιδιά μας, στα παιδιά τους και σε αμέτρητους άλλους τις επόμενες χιλιετίες.

Μεταβιβάζουμε το χρέος μας για τον άνθρακα στις μελλοντικές γενιές, οι οποίες θα πρέπει να το ξεπληρώσουν (ισοσκελίσουν) για να βιώσουν κάποτε το κλίμα του παρελθόντος, το οποίο διαμόρφωσε τόσο τον φυσικό κόσμο όσο και την ανάπτυξη του ανθρώπινου πολιτισμού.   Και όλο και περισσότερο, εξομαλύνουμε αυτό το χρέος άνθρακα στα μοντέλα και τις στρατηγικές μετριασμού μας.

Για παράδειγμα, σχεδόν όλα τα ολοκληρωμένα μοντέλα αξιολόγησης (IAMs) που περιορίζουν την αύξηση της θερμοκρασίας σε 1,5C ή 2C μέχρι το τέλος του αιώνα υπερβαίνουν τον υπόλοιπο «προϋπολογισμό άνθρακα» κατά ένα μεγάλο ποσό – περίπου 600 GtCO2 – βασιζόμενοι σε τεχνολογίες αφαίρεσης διοξειδίου του άνθρακα (CDR) για την απομάκρυνση τεράστιων ποσοτήτων CO2 από την ατμόσφαιρα αργότερα μέσα στον αιώνα. Αυτός ο CDR χρησιμοποιείται τόσο για την αντιμετώπιση ορισμένων υπολειπόμενων εκπομπών CO2 που θεωρούνται δύσκολο ή δαπανηρό να μετριαστούν, όσο και για την αντιμετώπιση της υπέρβασης (ιδίως σε σενάρια 1,5C).

Ειδικότερα, ο φιλόδοξος στόχος 1,5C της Συμφωνίας του Παρισιού έχει λίγο-πολύ οριστεί ως σενάριο υπέρβασης. Από τα 230 περίπου σενάρια της έκθεσης AR6 WG3 της IPCC που περιορίζουν την αύξηση της θερμοκρασίας σε 1,5C ή κάτω από 1,5C έως το 2100, περίπου 220 (ή 96%) από αυτά ξεπερνούν αυτό το επίπεδο αύξησης της θερμοκρασίας πριν μειώσουν ξανά τις παγκόσμιες θερμοκρασίες με καθαρές αρνητικές παγκόσμιες εκπομπές CO2.

Αλλά τα χρέη άνθρακα αποδεικνύονται αρκετά ακριβά για να εξοφληθούν. Για κάθε 0,1 C που θέλουμε να ψύξουμε το κλίμα αφού φτάσουμε σε μηδενικές εκπομπές, θα πρέπει να πληρώσουμε περίπου 22 τρισεκατομμύρια δολάρια - υποθέτοντας ότι θα έχουμε μεγάλη επιτυχία και θα κατεβάσουμε το κόστος της μόνιμης απομάκρυνσης του άνθρακα στα 100 δολάρια ανά τόνο.2

Αυτό σημαίνει ότι υπάρχουν πραγματικά ερωτήματα σχετικά με το πόσο μακριά μπορούμε (ή πρέπει) να πάμε για να αντιστρέψουμε τα χρέη άνθρακα που έχουμε υποστεί. Μπορεί να καταλήξουμε σε έναν κόσμο όπου οι μελλοντικές γενιές θα είναι πολύ πιο ευημερούσες και τεχνικά προηγμένες από ό, τι σήμερα, ανάλογες με τη διαφορά μεταξύ των δεκαετιών του 1920 και του 2020, και αυτές οι μελλοντικές γενιές μπορεί να είναι σε θέση να καθαρίσουν το χάος μας και να αποκαταστήσουν το παγκόσμιο κλίμα σε πιο βέλτιστες συνθήκες.

Αλλά μπορεί επίσης να μην είναι. Η υπόθεση ότι οι μελλοντικές γενιές θα είναι αναπόφευκτα πλουσιότερες βρίσκεται στο επίκεντρο της επιλογής μας να προεξοφλήσουμε το μέλλον σε πολλές πολιτικές αποφάσεις που λαμβάνουμε σήμερα, αλλά είναι θεμελιωδώς μια υπόθεση. Υπάρχουν εδώ και καιρό ανησυχίες σχετικά με την ισότητα μεταξύ των γενεών στην προεξόφληση και τη θεμελιώδη αδικία της μεγιστοποίησης των οφελών για τους ανθρώπους που ζουν σήμερα εις βάρος της βλάβης των προοπτικών των μελλοντικών γενεών. Και πολλές επιπτώσεις της κλιματικής τύχης – όπως η καταστροφή του φυσικού κόσμου – πιθανότατα δεν μπορούν να αναιρεθούν.

Οι μελλοντικές γενιές δεν έχουν λόγο στις αποφάσεις μας σήμερα, παρά το γεγονός ότι ζουν με τις συνέπειές τους. Ενώ κάποιο χρέος άνθρακα είναι πιθανώς αναπόφευκτο, θα πρέπει να προσπαθήσουμε να ελαχιστοποιήσουμε το βάρος που μεταβιβάζουμε στα παιδιά μας και στις μελλοντικές γενιές. Ως κοινωνία γενικά αποφεύγουμε να μεταβιβάσουμε τα χρέη των γονέων στα παιδιά τους, έναν κανόνα που πρέπει να προσπαθήσουμε να τηρήσουμε καθώς εξετάζουμε το αυξανόμενο χρέος άνθρακα σήμερα.

Δυστυχώς, δεν υπάρχει ρεαλιστική χρεοκοπία άνθρακα· Μπορούμε να ελαχιστοποιήσουμε το χρέος άνθρακα μειώνοντας γρήγορα τις εκπομπές. Αλλά μπορούμε να αποπληρώσουμε το χρέος μας για τον άνθρακα μόνο όταν οι εκπομπές έχουν συμβεί, αφαιρώντας μόνιμα τον άνθρακα από την ατμόσφαιρα. Ενώ υπάρχει πραγματική αξία στην προσωρινή απομάκρυνση άνθρακα στη βιόσφαιρα - όπως η φύτευση δέντρων ή η τοποθέτηση περισσότερου άνθρακα στο έδαφος - δεν μειώνει πραγματικά το χρέος άνθρακα εκτός εάν μπορούμε να διασφαλίσουμε ότι ο άνθρακας παραμένει σε αυτές τις δεξαμενές επ 'αόριστον.3 Οποιαδήποτε μη μόνιμη προσέγγιση θα μειώσει το χρέος μας για τον άνθρακα για κάποιο χρονικό διάστημα, αλλά δεν θα αλλάξει την ανάγκη για τις μελλοντικές γενιές να το αποπληρώσουν τελικά.

Ομοίως, δεδομένου ότι η αύξηση της θερμοκρασίας από τις εκπομπές CO2 συνεχίζεται για χιλιετίες,  οι προσεγγίσεις γεωμηχανικής,  όπως η διαχείριση της ηλιακής ακτινοβολίας, δεν αποπληρώνουν πραγματικά το χρέος άνθρακα. Αντίθετα, αναβάλλουν όταν το χρέος είναι ληξιπρόθεσμο. Ενώ υπάρχει μια υπόθεση ότι θα μπορούσαν να μας αγοράσουν χρόνο για να αναπτύξουμε τεχνολογίες για να εξοφλήσουμε το χρέος, υπάρχουν επίσης πραγματικοί κίνδυνοι ότι η ικανότητα να βάλουμε τη σκόνη κάτω από το χαλί μειώνει την ώθηση είτε για μείωση των εκπομπών είτε για ανάπτυξη μόνιμης αφαίρεσης άνθρακα.

Το χρέος μας για τον άνθρακα μας αφήνει τελικά δύο επιλογές: είτε να πληρώσουμε το τίμημα της προσαρμογής στις καταστροφές ενός θερμότερου κόσμου - και να αναγνωρίσουμε ότι μεγάλα τμήματα του φυσικού κόσμου θα χαθούν στη διαδικασία - είτε να αφαιρέσουμε μόνιμα αρκετό άνθρακα από την ατμόσφαιρα για να αποπληρώσουμε το χρέος. Και όσο περισσότερο εκπέμπουμε πριν μηδενίσουμε τις εκπομπές, τόσο πιο δαπανηρό γίνεται το χρέος του άνθρακα.

 1  Η καλύτερη εκτίμησή μας είναι ότι η ψύξη από τα αερολύματα αντισταθμίζεται περισσότερο ή λιγότερο από την αύξηση της θερμοκρασίας από βραχύβια αέρια του θερμοκηπίου εκτός CO2, όπως το μεθάνιο και το υποξείδιο του αζώτου. Σε αντίθεση με το CO2, αυτά τα αέρια έχουν μια χημική δεξαμενή στην ατμόσφαιρα - θα διασπαστούν φυσικά δεδομένου επαρκούς χρόνου (~ 12 χρόνια για το μεθάνιο, ~ 121 χρόνια για το υποξείδιο του αζώτου) και δεν βασίζονται σε φυσικές δεξαμενές για την απομάκρυνσή τους. Ωστόσο, η επίδραση του αερολύματος είναι πολύ αβέβαιη και η υψηλότερη επίδραση του αερολύματος θα οδηγούσε σε μεγαλύτερο χρέος άνθρακα.

2)    2 Λαμβάνοντας υπόψη την καλύτερη εκτίμησή μας για 220 GtCO2 ανά αύξηση της θερμοκρασίας κατά 0,1C στην πρόσφατη 6η έκθεση αξιολόγησης της IPCC, χρησιμοποιώντας την παροδική κλιματική απόκριση στις σωρευτικές εκπομπές CO2 (TCRE) 1,65C (1,0C–2,3C) ανά 1000 GtC.

3)    3 Και αν χρησιμοποιήσουμε τις απορροφήσεις άνθρακα της βιόσφαιρας για να αποφύγουμε την αύξηση του χρέους άνθρακα, π.χ. εξουδετερώνοντας τις συνεχιζόμενες εκπομπές CO2 από ορυκτά καύσιμα, τότε πρέπει επίσης να αποδείξουμε ότι οι απορροφήσεις άνθρακα της βιόσφαιρας δεν θα είχαν συμβεί διαφορετικά χωρίς την παρέμβασή μας. Όπως συζητήσαμε πριν από λίγους μήνες, αυτή είναι πράγματι μια μεγάλη παραγγελία.

 

Μυκορριζικά μυκητιακά περιβάλλοντα και η λειτουργία των χερσαίων οικοσυστημάτων

 Προς την κατανόηση της επίδρασης των μυκοριζικών μυκητιακών περιβαλλόντων στη λειτουργία των χερσαίων οικοσυστημάτων

Οι αμοιβαίες αλληλεπιδράσεις μεταξύ των φυτών και των μυκήτων του εδάφους, τις μυκόριζες, ελέγχουν τις ροές άνθρακα και θρεπτικών συστατικών στα χερσαία οικοσυστήματα. Τα εδάφη οικοσυστημάτων που διαθέτουν ένα συγκεκριμένο τύπο μυκόρριζας παρουσιάζουν συγκεκριμένες ιδιότητες σε πολλαπλές διαστάσεις της λειτουργίας του εδάφους.

Οι γνώσεις σχετικά με τις επιπτώσεις των μυκορριζικών μυκήτων στη λειτουργία του εδάφους που έχουν συσσωρευτεί μέχρι στιγμής, δείχνουν ότι οι επιπτώσεις αυτές είναι μείζονος σημασίας, αλλά δεν έχουν κατανοηθεί επαρκώς. Προτείνουμε μια έννοια των μυκορριζικών μυκητιακών περιβαλλόντων στο έδαφος. Στο πλαίσιο αυτής της έννοιας, συζητάμε τα κενά γνώσης που σχετίζονται με την κατανόηση και την ποσοτικοποίηση των επιπτώσεων των μυκορριζικών μυκήτων. Προτείνουμε ένα πειραματικό πλαίσιο για την αντιμετώπιση αυτών των κενών με ποσοτικό τρόπο και παρουσιάζουμε το πείραμα πεδίου "Mycotron", όπου δημιουργήσαμε σειρές βλάστησης που χαρακτηρίζονται από τρεις τύπους μυκορριζών - Ερικοειδής (ERM), Εκτο- (ECM) και Αψιδωτή μυκόρριζα (AM), για την ποσοτική αξιολόγηση των επιπτώσεων των μυκορριζικών μυκήτων στη λειτουργία του εδάφους. Οι πειραματικές μεταχειρίσεις συνεπάγονται χειρισμούς στο επίπεδο κυριαρχίας της βλάστησης των τριών αμιγώς μυκορριζικών τύπων (AM, ECM, ERM) σε τυποποιημένες εδαφικές συνθήκες. Το πείραμα αυτό αποτελεί ένα μοναδικό πεδίο δοκιμών για την ποσοτική αξιολόγηση των επιπτώσεων διαφορετικών μυκορριζικών μυκητιακών περιβαλλόντων σε μια μεγάλη ποικιλία λειτουργιών του οικοσυστήματος. Η προσέγγισή μας βοηθά στην ποσοτικοποίηση των επιπτώσεων της μικροβιακής χλωρίδας και της αλληλεπίδρασης φυτών-μικροβίων στους βιοχημικούς κύκλους του εδάφους.

 

Άμεσες μυκοριζικές μυκητιακές επιπτώσεις στον βιογεωχημικό κύκλο του εδάφους.

Μυκόριζες και ειδη φυτων που εξετάσθηκαν

 

Κύκλοι άνθρακα και θρεπτικών ουσιών

Υπάρχουν τρεις κύριες οδοί άμεσης επίδρασης των μυκορριζικών μυκήτων στους κύκλους άνθρακα και θρεπτικών στοιχείων του εδάφους (Frey, 2019; Soudzilovskaia et al., 2015) (Εικόνα ):

(1) σχηματισμός μιας δεξαμενής άνθρακα στο μυκορριζικό μυκήλιο-

(2) επηρεασμός της απελευθέρωσης συστατικών άνθρακα από τις ρίζες μέσω της ριζικής έκκρισης

(3) διαμεσολάβηση για τη σύνθεση της κοινότητας και τη δραστηριότητα των σαπροτροφικών οργανισμών που επιτρέπουν την αποσύνθεση της οργανικής ύλης του εδάφους

Μυκορριζική μυκηλιακή δεξαμενή άνθρακα

Κατανομή από τα φυτά του φωτοσυνθετικά δεσμευμένου άνθρακα σε ένα δίκτυο μυκορριζικών μυκήτων μυκηλίου αποτελεί τον δίαυλο άμεσης μετάδοσης του άνθρακα στο έδαφος. Ανάλογα με τον τύπο της μυκόρριζας και το περιβάλλον, οι μυκόρριζες αντιπροσωπεύουν το 20-30% της μικροβιακής βιομάζας στα εδάφη, η οποία από μόνη της αποτελεί μια σημαντική δεξαμενή εδαφικού άνθρακα. Η διαδικασία συσσώρευσης της μυκορριζικής δεξαμενής άνθρακα στο έδαφος ρυθμίζεται μέσω τριών διαδικασιών, με το μέγεθος να έχει αποδειχθεί ότι διαφέρει μεταξύ των μυκορριζικών τύπων. Αυτές διαδικασίες είναι οι εξής: (i) η ροή του νωπού φωτοσυνθετικά δεσμευμένου άνθρακα από τα φυτά προς το μυκορριζικό µύκητες, (ii) η διάρκεια ζωής των µυκήτων στο έδαφος και (iii) η διαδικασία αποσύνθεσης των νεκρών  μυκηλίων  των μυκορριζικών μυκήτων.

Απελευθέρωση συστατικών άνθρακα από ρίζες

Οι μυκορριζικοί μύκητες επηρεάζουν τις δεξαμενές άνθρακα στο έδαφος μέσω της απελευθέρωσης μυκητιακών εκκρίσεων και επηρεάζοντας τις διαδικασίες εκκρίσεων των ριζών. Διαφορετικοί τύποι μυκορριζών επηρεάζουν τα άμεσα περιβάλλοντα της ριζόσφαιρας των φυτών, επιτρέποντας την κρίσιμη σημαντική διαμεσολάβηση της ριζικής εξίδρωσης, γεγονός που καθιστά τους μυκόρριζες βασικούς καθοριστικούς παράγοντες των διεργασιών της εδαφικής ριζόσφαιρας. Δύο μονοπάτια είναι ενεργά εδώ.

Πρώτον, οι μυκορριζικοί μύκητες, σε κάποιο βαθμό, ελέγχουν τα εκκρίματα της ρίζας που απελευθερώνονται στο ριζόσφαιρα, καθώς χρησιμοποιούν το μεγαλύτερο μέρος αυτού του φωτοσυνθετικού υλικού από τις ρίζες των φυτών. Με αυτόν τον τρόπο, οι μυκορριζικοί μύκητες αυξάνουν την υπόγεια κατανομή του άνθρακα.

Η επόμενη παράμετρος που διαμορφώνει τις δεξαμενές άνθρακα των μυκορριζικών μυκήτων στα οικοσυστήματα είναι η διάρκεια ζωής των μυκορριζικών μυκήτων. Λίγα είναι γνωστά γι' αυτήν, με μια χούφτα εκτιμήσεων που είναι διαθέσιμες μέχρι σήμερα, οι οποίες υποδηλώνουν ότι οι AMF έχουν σημαντικά μικρότερη διάρκεια ζωής σε σύγκριση με τους ECMF, ενώ για τους ERMF δεν υπάρχουν σχεδόν καθόλου δεδομένα.

 

Activity of mycorrhizal fungi mediates soil microbial communities

Οι μυκορριζικοί μύκητες μεσολαβούν στη δραστηριότητα των μικροβιακών κοινοτήτων του εδάφους. Αν και οι μυκορριζικοί μύκητες λαμβάνουν άνθρακα από τα φυτά και όχι από την οργανική ύλη του εδάφους, απελευθερώνουν ένζυμα για τη διάσπαση σύνθετων οργανικών μορίων προκειμένου να προσλάβουν θρεπτικά συστατικά. Αυτά τα προϊόντα διάσπασης αποδομούνται περαιτέρω από άλλους μικροοργανισμούς . Από την άλλη πλευρά, τα πλούσια σε άνθρακα μόρια που απεκκρίνονται από τους μυκορριζικούς μύκητες προσελκύουν επίσης μικροοργανισμούς. Με αυτόν τον τρόπο, οι μυκορριζικοί μύκητες μεσολαβούν στο περιβάλλον αποσύνθεσης των φυτικών απορριμμάτων, σχηματίζοντας συνεργατικά δίκτυα με τα βακτήρια διαμορφώνοντας το περιβάλλον τους.

 

Οι μυκόρριζες επηρεάζουν τη διάβρωση των ορυκτών και τη διαθεσιμότητα μικροθρεπτικών συστατικών

Η αποσάθρωση των ορυκτών παίζει σημαντικό ρόλο στη διαμεσολάβηση των επιπτώσεων της οξίνισης του εδάφους, απελευθερώνοντας βιοδιαθέσιμα στοιχεία που δρουν ως ρυθμιστικά, τα οποία επηρεάζουν την ικανότητα των φυτών να ξεπερνούν τις φυσικές καταπονήσεις. Οι εκτομυκορριζικοί μύκητες μπορούν να αυξήσουν τη διαθεσιμότητα μικροθρεπτικών συστατικών στα εδάφη, καθώς είναι σε θέση να αποβάλλουν ουσίες που είναι ικανές να διασπάσουν τα ανόργανα άλατα. Αυτή η διάβρωση των ορυκτών επιτρέπει στον ανόργανο Ρ και σε άλλα μικροθρεπτικά συστατικά, όπως το ασβέστιο και το μαγνήσιο, να γίνουν προσβάσιμα για την πρόσληψη από τα φυτά, αυξάνοντας έτσι τη γονιμότητα του εδάφους.

 

Οι επιδράσεις των μυκόρριζων στην οξύτητα του εδάφους και τη σχετική τοξικότητα

Οι μυκορριζικοί μύκητες επηρεάζουν την οξύτητα του εδάφους με διάφορους τρόπους, παράγοντας και απελευθερώνοντας οργανικά οξέα, μέσω αλληλεπιδράσεων με βακτήρια και άλλους μικροοργανισμούς και μέσω της ίδιας της διαδικασίας διάβρωσης των ορυκτών . Η οξίνιση του εδάφους αυξάνει τη διαλυτότητα του σιδήρου και του αλουμινίου (Al) και αυτή η αυξημένη διαλυτότητα προκαλεί έκπλυση από το έδαφος, η οποία με τη σειρά της επηρεάζει έντονα την πρόσληψη θρεπτικών στοιχείων από τα φυτά. Επιπλέον, τα υψηλά επίπεδα διαλυτού Al επηρεάζουν αρνητικά την ανάπτυξη και τη φυσιολογία των φυτών. Παρόλο που η οξίνιση του εδάφους μπορεί να επηρεάσει αρνητικά τις μυκορριζικές μολύνσεις επηρεάζοντας την κατανομή του άνθρακα στους μυκορριζικούς μύκητες και επηρεάζοντας την πρόσληψη άλλων ανόργανων στοιχείων, όπως το μαγνήσιο και το ασβέστιο, βοηθά τα φυτά να ξεπεράσουν αυτές τις δυσμενείς συνθήκες . Τόσο οι ECMF όσο και οι AMF αυξάνουν την πρόσβαση των φυτών στα θρεπτικά συστατικά, μετριάζοντας με αυτόν τον τρόπο την τοξικότητα του όξινου περιβάλλοντος. Τα σπορόφυτα που αποικίζονται με ECMF λαμβάνουν σχετικά υψηλότερη θρέψη από ό,τι μη μυκορριζικά φυτάρια σε συνθήκες αυξημένης περιεκτικότητας σε μέταλλα(Ahonen-Jonnarth et al., 2003).

Οι AMF, επίσης, είναι σε θέση να αποτοξινώνουν το Al στη ριζόσφαιρα ακινητοποιώντας το στα κενά των κυττάρων των μυκήτων ή ακόμη και δεσμεύοντάς το στο κυτταρικό τοίχωμα. Οι ενώσεις μυκήτων ΑΜ μπορεί ακόμη και να αυξήσουν την απελευθέρωση ριζικών εκκρίσεων που δεσμεύουν το Al περιορίζοντας την τοξική του δράση . Ωστόσο, όπως και οι ECMF, οι επιδράσεις των AMF στην τοξικότητα του Al ποικίλλουν μεταξύ των ειδών AMF.