На деревах виявлені бактерії, які поглинають парникові гази

Як відомо, дерева поглинають вуглекислий газ з атмосфери та виділяють кисень. Проте, роль безпосередньо самої кори дерева у процесі газообміну раніше ігнорувалась та суттєво недооцінювалася. Вчені розглядали стовбури лише як пасивні «труби», через які ґрунтові гази (наприклад, метан із боліт) піднімаються вгору та виділяються в атмосферу. І тільки зараз з'ясувалося, що на поверхні стволів живуть цілі спільноти бактерій (т. зв. каулосфера), які перетворюють дерева з пасивних сховищ вуглецю на активні фільтри для водню та метану, використовуючи їх у якості джерела енергії.

Загальна площа кори всіх дерев світу становить приблизно 143 млн. квадратних кілометрів, що можна порівняти з територією всіх континентів! Автори недавнього дослідження, опублікованого в журналі «Science», вирішили з'ясувати, чи відіграє ця значна площа якусь роль у кругообігу парникових газів і якщо так, то яким чином.

Команда вчених вирушила до лісів Австралії, де на стволах дерев встановили герметичні камери, підключені до газоаналізаторів. Вони у реальному часі відстежували будь-які зміни концентрації газів. Крім цього, до лабораторії взяли зразки кори та помістили їх до ізольованих резервуарів. Туди подавали метан (CH4), водень (H) та чадний газ (СО), спостерігаючи, як швидко мікроби їх поїдали. Паралельно з цим вчені намагалися виявити спеціальні гени у таких бактерій, які відповідають за переробку цих речовин.

Результати аналізу показали, що кора дерев просто кишить життям: на один квадратний метр припадає до шести трильйонів бактерій! Це всього у чотири рази менше, ніж на такій самій ділянці ґрунту, але приблизно у 200 разів більше, ніж у воді того регіону. Генетичний аналіз показав, що мікроби на корі виявилися не просто випадковими переселенцями із ґрунту. Це специфічне, спеціалізоване співтовариство, відмінне від того, що живе в землі або у воді по сусідству. Вони здатні розкладати складні органічні сполуки, мають ферменти для живлення воднем, чадним газом і метанолом, а також беруть участь у бродінні.

У результаті проведених експериментів було встановлено, що мікроби з кори активно поглинають метан. У заболочених лісах, де дерева викачують його з ґрунту, бактерії на корі встигають перехопити та окислити приблизно третину від загального обсягу цього парникового газу до того, як він вивільниться у повітря. Але кора виявилася ще й поглиначем водню. Бактерії використовують його як паливо. Сам по собі водень не є парниковим газом, але він опосередковано посилює глобальне потепління, входячи до складу різних хімічних сполук. Співтовариство бактерій кори активно поїдає цей газ і, за оцінками авторів наукової роботи, таким способом дерева на всій Землі витягують з атмосфери до 1,6 мільйона тон водню на рік! Це може становити до 2% від загального обсягу водню, який видаляється з атмосфери природними процесами.

Заради справедливості, варто зазначити, що цей процес має також і зворотний бік. Подібний природний фільтр працює тільки за наявності кисню. Якщо кора намокає (наприклад, у сезон дощів або під час туману), мікроби перемикаються на анаеробний (безкисневий) режим життєдіяльності і вже починають виділяти метан та водень в атмосферу.

Таким чином, дерева набагато складніше впливають на клімат та хімічний склад атмосфери підтримуючи певний баланс. Їхня кора є гігантським «біореактором», ефективність якого безпосередньо залежить від бактеріальних угруповань, які мешкають на поверхні стовбурів. Водночас дослідники наголошують на значній невизначеності отриманих результатів. Аналіз охоплював лише вісім порід дерев зі східної Австралії. Подальші дослідження мають включати різні типи лісів, кліматичні умови та мікробіоми по всьому світу.