Como una aplicación de entrega de comida a larga distancia sin una autopista aparente, los hongos que se asocian con arbustos de raíces poco profundas en la tundra están accediendo a las reservas profundas de nitrógeno que se libera al descongelar el permafrost. Los hallazgos de los investigadores de la Universidad del Norte de Arizona, anunciado esta semana en Nuevo fitólogo , podría cambiar la comprensión de los científicos sobre quién accede a los nutrientes del permafrost, y cómo.

"Esto simplemente no encaja en el paradigma de cómo pensamos que estas plantas y sus socios micorrizales trabajan juntos, ", dijo la autora principal Rebecca Hewitt del Centro de Ciencia y Sociedad de Ecosistemas (Ecoss) en NAU". pensamos que solo las plantas con sistemas de raíces extendidos podrían acceder a los nutrientes cerca del frente de deshielo del permafrost. Pero vimos que todas estas plantas usaban nitrógeno profundo, si tenían sistemas de raíces profundas o no, sugiriendo que los socios de micorrizas pueden proporcionar acceso a las profundidades, mesa de permafrost frío ".

A medida que los investigadores se apresuran a comprender mejor el ciclo del carbono y cómo afectará el calentamiento del Ártico a la cantidad de gases de efecto invernadero en la atmósfera de la Tierra, este descubrimiento ofrece pistas sobre hacia dónde irán el nitrógeno y el carbono liberados por el deshielo del permafrost. Si la floreciente comunidad de plantas en la tundra puede acceder al nitrógeno que se libera del deshielo del permafrost, entonces esta conexión fúngica con el frente de deshielo puede ayudar a compensar las pérdidas de carbono, ya que más nitrógeno significa más biomasa vegetal para eliminar el carbono de la atmósfera.

Para ver qué organismos devoraban el nitrógeno del permafrost, Hewitt y su equipo, incluida la autora principal y profesora de Ecoss Michelle Mack, añadió un trazador isotópico, Nitrógeno-15, al suelo en el "frente de deshielo, "o donde el permafrost se encuentra con suelo de" capa activa "no congelado, con agujas largas. Este isótopo de nitrógeno es más pesado que el nitrógeno-14 más común, y, como colorante alimentario en un florero, permite a los investigadores ver exactamente a dónde va. El equipo esperó 24 horas y luego cosechó las plantas y tomó muestras de hongos de las puntas de las raíces de los arbustos y de las capas profundas de los suelos activos. Cuando secuenciaron ADN y ARN de hongos, pudieron ver qué hongos habían ayudado a las plantas a absorber el nitrógeno pesado de la mesa de permafrost. Ambos arbustos micorrízicos ericoides de raíces poco profundas, arbustos asistidos por ectomicorrizas habían recibido infusiones de nitrógeno de sus socios fúngicos.

Alejándose, este estudio podría tener implicaciones para los investigadores y los modelos informáticos que predicen hacia dónde van el nitrógeno y el carbono, tanto a nivel regional como global. Hewitt dijo eso, hasta la fecha, los modelos que dan cuenta de la liberación de nitrógeno del permafrost no lo tratan como un factor tan importante a escala de ecosistema. Pero si todas las plantas pueden aprovechar esta fuente, eso podría cambiar.

"El hecho de que el nitrógeno profundo pueda ser absorbido y retenido en la biomasa vegetal, o posiblemente en biomasa fúngica, significa que hay menos nitrógeno para ser arrastrado a los ríos o como óxido nitroso, "Dijo Hewitt.

Para Hewitt, el siguiente paso es aprender más sobre si estos hongos asociados a las raíces se están quedando con algo de nitrógeno para sí mismos, y por qué.

"¿Cuánto de este nitrógeno se encuentra encerrado en los hongos? Necesitamos aprender esto para comprender cuánto de ese nitrógeno está disponible para fertilizar las plantas en el futuro".