H2020 CLIMIFUN Proiektua: Mikrobioen dibertsitatearen eta ekosistemen funtzionamenduaren kontrol klimatikoa eta tenporala: kontzeptu-eredu berri baten ikuspegiak
- Mota Proiektua
- Egoera Bete
- Exekuzioa 2016 -2019
- Esleitutako Aurrekontua 239.191,2 €
- Eremua Europeo
- Autonomia-erkidegoa Madrid, Comunidad de
- Finantza-iturri nagusia Horizonte 2020
- Proiektuaren webgunea https://mdelgado-baquerizo.weebly.com/marie-curie-project.html
CLIMIFUNek bakterio-taxon nagusien lehen atlas globala sortu du. Hemen erakusten dugu bakterio-filotipoen % 2k bakarrik (~500 filotipo) osatzen zutela mundu osoko lurzoruko bakterio-komunitateen ia erdia. Bakterio-komunitateen aniztasun izugarria izan arren, nahiko bakterio-taxon gutxi daude ugariak mundu osoko lurzoruetan. Taxon nagusi horiek multzo ekologikoetan sailkatu genituen lurzoruko bakterio-taxonen lehen atlas globala eraikitzeko, urtarrilean Science aldizkarian argitaratua (Delgado-Baquerizo et al. 2018. Ciencia 359: 320–325).
Ikerketa honen aurrerapen garrantzitsu bat da habitataren lehentasunak ez direla soilik filum mailako identitatetik aurreikusgarriak, talde ekologiko guztiek filum anitzetako filotipoak barne hartzen zituztelako. Etorkizuneko ikerketek jomugan hartuko dituzten filotipoen kopurua hamar milakatik ehunka batzuetara murriztuz, gure ikerketak lurzoruko bakterio-komunitateen ulermen prediktiboagoa lortzeko bidea zabaltzen du, eta hori funtsezkoa da ingurumen-aldaketa globalaren ondorio ekologikoak zehatz-mehatz aurreikusteko. CLIMIFUNek lurzoruko biodibertsitatean izandako aldaketak ikertu ditu ekosistemen garapenean zehar (PNAS, 2019).
Pedogenesian zehar lurpeko biodibertsitatean izandako aldaketek bi eredu nagusi jarraitu zituzten. Produktibitate txikiagoko ekosistemetan (lehorragoak eta freskoagoak), lurpeko biodibertsitatearen igoerak landare-estalduraren igoeren ondoren etorri ziren. Ekosistema emankorragoetan (hezeagoak eta beroagoak), pedogenesian zehar azidotzearen igoera lurpeko biodibertsitatearen gutxitzearekin lotuta zegoen. Bakterioen, onddoen, protistoen eta ornogabeen dibertsitatearen aldaketak pedogenesiarekin batera korrelazionatu ziren globalki, eta horrek nabarmendu zuen lurpeko biodibertsitateak antzeko eragile ekologikoak dituela lurzoruak eta ekosistemak garatzen diren heinean. Gure aurkikuntzek frogatzen dute lurpeko biodibertsitatearen eredu ekologikoak aurreikus daitezkeela mundu osoan banatutako ekosistema mota nagusietan, eta iradokitzen dute landare-estalduraren eta lurzoruaren azidotzearen aldaketak ekosistemen garapenean zehar lurpeko biodibertsitatean izandako aldaketekin lotuta daudela mendeetan zehar eta milurtekoetan zehar. CLIMIFUNek ere eman du priming efektua kontrolatzen duten ingurumen-faktoreen lehen ebaluazio globala (Nature Communications, 2019). Gure lanak erakutsi zuen priming efektu positiboaren magnitudea (CO2 askapenaren igoera biomasa mikrobianoaren birsorkuntza bizkortuaren bidez) negatiboki lotuta zegoela SOC edukiarekin eta arnasketa mikrobianoaren tasekin.
Gure eredu estatistikoak iradokitzen du itxurazko priming efektuak negatiboak izan ohi direla SOC edukiera handiagoekin lotutako gune mesikoagoetan. Aldiz, C labilaren sarrera bakar batek itxurazko priming efektu positiboak eragiten ditu SOC edukiera txikiko leku idorragoetan. Gure emaitzek froga sendoak ematen dituzte SOC edukiak funtsezko zeregina duela itxurazko priming efektuak erregulatzeko, eta horrek ondorio garrantzitsuak ditu aldaketa globaleko eszenatokietan C ziklo ereduak hobetzeko. CLIMIFUNek mikrobio komunitateen garrantzia ere ikertu zuen klima aldaketarekiko eta N ongarritzearekiko erresilientzia multifuntzionalaren (C, N eta P zikloak) aurreikusle gisa. Lan hau Ecology Letters aldizkarian argitaratu zen 2017ko irailean (Delgado-Baquerizo et al. 2017. Ecology Letters 20: 1295–1305).
Lurzoruko mikrobio-komunitateek ekosistemen funtzionamendurako eta gizakien ongizaterako duten garrantzia gorabehera, gutxi dakigu komunitate horien osaera eta dibertsitatea kontrolatzen dituzten mekanismoei buruz, eta haien atributuek ekosistemaren funtzio eta zerbitzu ugari emateko duten eginkizunari buruz, hala nola mantenugaien zikloa eta deskonposizioa (hau da, multifuntzionaltasuna).
Hainbat ikerketek klima, ekosistemen garapen-etapa eta lurzoruaren ezaugarriak identifikatu dituzte landare eta animalien dibertsitatearen eragile nagusi gisa. Hala ere, askoz gutxiago dakigu klimaren, lurzoruaren propietateen eta denboraren efektu interaktiboei buruz, mikrobioen dibertsitatea eta multifuntzionaltasuna kontrolatzeko ekosistemen segidan zehar. Ezagutza falta horrek oztopatzen du mikrobioen komunitateetan izandako aldaketak eta klima-aldaketaren pean ekosistemen funtzionamenduan dituzten ondorioak aurreikusteko dugun gaitasuna, eta lurzoruko mikrobioen sartzea mugatzen du eredu biogeokimiko globaletan.
Ekintza honen ikerketa-helburu nagusia ingurune aldakorretan lurzoruko mikrobioen aniztasuna eta multifuntzionaltasuna bultzatzen dituzten eredu eta mekanismoetan sakontzea da. Epe luzeko kronosekuentziak, klima-aldaketaren esperimentuak eta egitura-ekuazioen modelizazioa konbinatzen dituen esparru kontzeptual berritzaile bat erabiliko dugu, denboraren, klimaren eta lurzoruko hainbat eragileren eginkizuna kuantitatiboki ebaluatzeko mikrobioen aniztasuna eta multifuntzionaltasuna kontrolatzeko orduan.
Proposamen honetan deskribatutako ikerketak hainbat metodo biokimiko, molekular eta genomiko aurreratu biltzen ditu komunitate mikrobianoak eta haien multifuntzionaltasuna aztertzeko, gure emaitzen erabilgarritasun eta eragin handiena bermatuz. Oro har, CLIMIFUNek lurzoruko aniztasun mikrobianoa kontrolatzen duten faktoreak eta landareen ekoizpenarekin eta mantenugaien zikloarekin lotutako funtzio anitzak ingurune aldakor batean agerian utziko ditu. Beraz, lan honek ezagutza-hutsune garrantzitsu bati erantzungo dio datozen hamarkadetan elikagaien eta zuntzen eskaria gero eta handiagoa izan dadin, eta H2020rako ikerketa-lehentasuna da.
Ikerketa askok klima, ekosistemen garapen-etapa eta lurzoruaren ezaugarriak identifikatu dituzte landare eta animalien dibertsitatearen eragile nagusi gisa. Hala ere, askoz gutxiago dakigu klimaren, lurzoruaren propietateen eta denboraren efektu interaktiboei buruz, mikrobioen dibertsitatea eta multifuntzionaltasuna kontrolatzeko ekosistemen segidan zehar. Ezagutza zientifiko falta horrek zientzialarien gaitasuna oztopatzen du mikrobioen komunitateen aldaketak eta klima-aldaketaren pean ekosistemen funtzionamenduan dituzten ondorioak aurreikusteko. Gainera, lurzoruko mikrobioen sartzea mugatzen du eredu biogeokimiko globaletan.
CLIMIFUN proiektuak ezagutza-hutsune horri aurre egin zion ingurune aldakorretan lurzoruko mikrobioen aniztasuna eta ekosistemen prozesuak bultzatzen dituzten eredu eta mekanismo globalak ikertuz. "Esperimentu eta landa-azterketa globalak eginez, bioma globalen eta lurzoruaren eraketan zehar dauden eredu eta mekanismo global nagusien ulermena handitu dugu", dio Manuel Delgado-Baquerizok, Marie Skłodowska-Curie ikerketa-bekaduna. Nazioarteko ahalegina. 30 erakunde baino gehiagoko zientzialariek inkesta global bat egin zuten, bederatzi herrialde eta sei kontinentetako landa-datuak bilduz. "Erronka handiena landarediaren inkestetarako eta ingurune anitzen azterketetarako protokolo estandarizatuak garatzea izan zen, hala nola ekosistema idorrak eta baso tropikalak, ikertzaile mota guztiek, landa-ekologoetatik hasi eta biologo molekularretaraino, jarraitzeko errazak izango zirenak", azaldu du Delgado-Baquerizok. Emaitza berritzaileek lurzoruaren biodibertsitatearen patua agerian utzi zuten milioika urteko ekosistemen garapenean zehar, eta Lurzoruaren Biodibertsitatearen Lehen Atlas Globala babestu zuten (leiho berri batean irekiko da). «Lurzoruko organismoen banaketa kontrolatzeko denborak duen eginkizuna oraindik ere ia ezezaguna denez, batez ere mundu mailan, CLIMIFUN ikerketa aitzindaria da arlo honetan», dio Delgado-Baquerizok.
Proiektuak froga berriak ere eskaintzen ditu lurzoruaren biodibertsitateak ekosistemen funtzioen erantzunak kontrolatzen dituela aldaketa globalaren eragileei (leiho berri batean irekiko da). Gainera, lehen aldiz identifikatu du iraganeko klimak lurzoruaren biodibertsitatearen banaketa kontrolatzeko mundu mailan (leiho berri batean irekiko da). Gainera, CLIMIFUNek Lurreko kokapenak identifikatu ditu, non taxon ezezagunak aurkitu eta karakterizatuko diren datozen urteetan. CLIMIFUNek informazio garrantzitsua ematen du munduko bioma nagusien lurreko ekosistemetan lurzoruko bakterioen, onddoen, protistoen eta ornogabeen biodibertsitatearen historia naturalari buruz. Delgado-Baquerizoren arabera: "Gure lanak erakutsi du, lurzorua garatzen den heinean, lurzoruaren biodibertsitatearen aldaketak landare-estalduraren aldaketek eta azidotzeak eragiten dituztela milurtekoetan zehar". Ekimenak funtsezko ikuspegia ere eman du lurzoruaren biodibertsitateak ekosistemen funtzionamendua laguntzeko, emankortasunetik landare-ekoizpenera, eta ekosistemen funtzioen erantzunak aldaketa globalari bultzatzeko duen eginkizunari buruz. Memoria ekologikoaren garrantzia ere kuantifikatu du ekosistemen funtzioak eta lurzoruaren biodibertsitatea kontrolatzeko mundu mailan.
CLIMIFUNetik eratorritako ezagutzak zientzialariei, kontserbazionistei, lurzoruaren kudeatzaileei, irakasleei eta politikariei mesede egingo die. "Munduko atlasak, adibidez, oinarrizko informazioa ematen du lurzoruko organismoen banaketa globala irakasteko, hamarkadetan landareekin egin den bezala. Mundu osoko lurzoruaren biodibertsitatea mantentzeko babestu behar diren kokapenei buruzko informazioa ere jasotzen du. Gainera, erronka eta ikerketa-lerro berri garrantzitsuak planteatzen dizkie mundu osoko lurzoruetan dauden taxon nagusiak identifikatu nahi dituzten ikertzaileei", ondorioztatzen du Delgado-Baquerizok.
- UNIVERSIDAD REY JUAN CARLOS
- REGENTS OF THE UNIVERSITY OF COLORADO
- Proiektuaren webgunea (CORDIS)
- CORDIS proiektuaren fitxa (pdf)
- Berriak (Ciencia.es)
- Albisteak (ABC)
- Berriak (El País)
- Berriak (OPB.ORG)
- Berriak (NPR.ORG)
- Emaitzen dibulgazioa
- Zenodo-n egindako dibulgazioa
- Rey Juan Carlos Unibertsitatearen webgunea
- COLORADOKO UNIBERTSITATEKO ERREGEEN webgunea