Međunarodni tim znanstvenika po prvi je put mapirao ekološki mikrobiom cijele zemlje, stvarajući atlas mikrobnog života visoke-rezolucije diljem Danske. Projekt, koji vodi Sveučilište Aalborg uz doprinos Sveučilišta u Beču, analizirao je više od 10 000 uzoraka tla i okoliša diljem zemlje, a objavljen je uPrirodaispod naslovaMikroflora Danica.
Uzorci su prikupljeni u prosječnoj prostornoj rezoluciji od oko četiri četvorna kilometra, stvarajući ono što istraživači opisuju kao neviđen pregled mikrobne raznolikosti i funkcije zemlje. Skup podataka pruža uvid u to kako mikroorganizmi reagiraju na korištenje zemljišta, poljoprivredu i poremećaje okoliša na nacionalnoj razini.
Znanstvenici sa Sveučilišta u Beču odigrali su središnju ulogu u analizi nitrifikatora - mikroorganizama koji pokreću ključne korake u globalnom ciklusu dušika. Ovi organizmi određuju koliko dugo dušik iz gnojiva ostaje dostupan usjevima i kada se pretvara u oblike koji zagađuju vodene tokove ili izlaze u atmosferu.
Studija po prvi put pokazuje nacionalnu distribuciju nitrifikatora u tlu. Također naglašava velike nedostatke u znanju: dvije najraširenije skupine - TA-21 linija arhea koje oksidiraju amonijak i comamoxNitrospiraklada B - nemaju uzgojene predstavnike. Kao rezultat toga, još se ne mogu proučavati izravno u laboratorijskim postavkama unatoč tome što dominiraju velikim područjima poljoprivrednih i prirodnih tala. Istraživači su također identificirali snažne dokaze za prethodno nepoznate i nekultivirane skupine bakterija koje-oksidiraju nitrite.
Nalazi imaju posebnu težinu za Dansku, gdje se otprilike dvije-trećine zemlje koristi za poljoprivredu. Intenzivna uporaba gnojiva dovodi do značajnih gubitaka dušika u podzemnim vodama, rijekama i obalnim vodama, dok također pridonosi emisiji dušikovog oksida, snažnog stakleničkog plina. Različiti nitrifikatori razlikuju se po tome koliko dušikovog oksida proizvode i kako reagiraju na inhibitore nitrifikacije koji se dodaju gnojivima, što njihovu distribuciju čini kritičnom za upravljanje okolišem.
Istraživači kažu da bi atlas mogao pomoći da poljoprivreda postane ciljanija i održivija usklađivanjem strategija gnojiva sa zajednicama mikroba prisutnim u tlu. S vremenom bi to moglo smanjiti gubitke hranjivih tvari, ograničiti onečišćenje vode i smanjiti emisije stakleničkih plinova.
Osim poljoprivrede, studija pokazuje da ljudsko uznemiravanje ostavlja jasan mikrobni potpis. Intenzivno upravljana staništa obično imaju visoku lokalnu raznolikost, ali se čine homogeniziranijom na nacionalnoj razini. Manje poremećeni ekosustavi zadržavaju veću ukupnu mikrobnu raznolikost. Autori sugeriraju da bi se takvi "mikrobni otisci prstiju" na kraju mogli koristiti za procjenu uspjeha projekata obnove staništa.
Implikacije sežu izvan Danske. Austrija se suočava sa sličnim izazovima u vezi s intenzitetom poljoprivrede, upravljanjem hranjivim tvarima i zaštitom vode. Prema istraživačima koji su sudjelovali u studiji, danski atlas pruža model za to kako bi podaci o mikrobiomu na nacionalnoj-razmjeri mogli utjecati na politiku zaštite okoliša drugdje, od optimizacije gnojiva do procjene emisija stakleničkih plinova-za tlo.
Autori tvrde da će uključivanje podataka o mikrobiomu u-planiranje korištenja zemljišta i klimatske strategije biti ključno jer zemlje nastoje uravnotežiti poljoprivrednu produktivnost i zaštitu okoliša.
