Потепление океана снижает рост морских трав через изменения микробных сообществ в осадках
Длительное воздействие тепла формирует такие микробные сообщества, которые усиливают токсическое воздействие на корни растений.
Потепление морской среды оказывает влияние на экосистемы морских трав не только напрямую, но и опосредованно — через изменение микробных сообществ в донных осадках. К такому выводу пришли исследователи, изучив взаимодействие морской травы Zostera muelleri с микроорганизмами в условиях повышенной температуры.
Эксперимент показал, что микробные сообщества осадков, сформированные в условиях длительного потепления, снижают биомассу растений. При этом именно состояние осадков, а не происхождение самих растений, оказалось ключевым фактором, определяющим состав микробиома ризосферы и рост травы.
Когда микробные сообщества осадков искусственно нарушались, рост растений улучшался, особенно у экземпляров, происходящих из тёплых условий. Это указывает на наличие негативной обратной связи между растениями и микробами в прогретых осадках.
Анализ бактериального состава показал, что в неизменённых тёплых осадках увеличивается доля сульфатредуцирующих бактерий, включая представителей семейства Desulfocapsaceae. Эти микроорганизмы продуцируют сероводород — токсичное соединение, способное подавлять рост растений.
Хотя в тех же условиях присутствовали бактерии, способные окислять сероводород, их активность не компенсировала его накопление. В результате токсическое воздействие на корни сохранялось и приводило к снижению биомассы.
В условиях нарушения микробного сообщества наблюдалось увеличение доли сероокисляющих бактерий, что, вероятно, снижало токсическую нагрузку и способствовало улучшению роста растений.
Исследование также показало, что морские травы способны кратковременно переносить как резкое повышение температуры, так и изменения в микробных сообществах. Однако при длительном воздействии тёплых условий их взаимодействие с микробиомом изменяется, что может приводить к устойчивому угнетению роста.
Полученные результаты указывают на важность учёта состояния донных микробных сообществ при восстановлении морских трав. Управление микробиотой осадков перед пересадкой растений может повысить их устойчивость и эффективность восстановления экосистем в условиях изменения климата.