Menu

Co ovlivňuje dostupnost dusíku v sibiřské tundře?


Co ovlivňuje dostupnost dusíku v sibiřské tundře?

Život v Arktidě není pro rostliny vůbec snadný. Musejí se tam vyrovnat zejména se dvěma klíčovými nepříznivými faktory – nízkými teplotami a malou dostupností dusíku v půdě. Rostliny obvykle přijímají dusík v podobě menších molekul, jako jsou oligopeptidy, aminokyseliny, amoniak a nitráty. Odborníci se proto domnívají, že nedostatek dusíku v půdě arktické tundry vyplývá z pomalého rozkladu biologických polymerů obsahujících dusík v opadu a organické hmotě na menší molekuly. Dalším důvodem nedostatku dusíku pro rostliny by mělo být i to, že v tundře kořeny rostlin dosahují jen do malých hloubek, kvůli zmrzlé půdě, čili permafrostu, a vysoké vlhkosti.

Jiří Bárta a Petr Čapek z Přírodovědecké fakulty Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích se stali součástí mezinárodního týmu odborníků, který prozkoumal produkci aminokyselin a amoniaku v 97 vzorcích půdy z celkem čtyř míst v sibiřské Arktidě. Badatelé k tomu použili roztok s izotopem dusíku-15, který je sice stabilní, ale vzhledem k jeho vlastnostem ho lze detekovat analytickými metodami.

 

Vědci zjistili, že jenom samotná produkce aminokyselin ve studovaných vzorcích půdy přibližně 17krát překračuje dosavadní maximální odhady příjmu dusíku rostlinami v arktickém prostředí. Z toho mohli vyvodit závěr, že arktické rostliny nejsou zásadně omezovány nedostatkem dusíku kvůli pomalému rozkladu biologických polymerů z organické hmoty v půdě. Hlavním důvodem nedostatku dusíku v tundře je podle nich spíše tvrdá konkurence o dusík v arktické půdě mezi rostlinami a mikroorganismy. Kvůli věčně zmrzlému permafrostu je v Arktidě jen málo prostoru pro kořeny rostlin, a proto tam zuří obzvláště silný konkurenční boj. Roztávání permafrostu s postupujícím globálním oteplováním proto podle všeho povede ke zvyšování obsahu dusíku v půdě a tím i zvyšování produktivity zdejších rostlin.

Wild, B., Eloy Alves, R. J., Bárta, J.Čapek, P., Gentsch, N., Guggenberger, G., Hugelius, G., Knoltsch, A., Kuhry, P., Lashchinskiy, N., Mikutta, R., Palmtag, J., Prommer, J., Schnecker, J., Shibistova, O., Takriti, M., Urich, T., Richter, A. 2018. Amino acid production exceeds plant nitrogen demand in Siberian tundra. Environmental Research Letters 13: 034002.

Kontakt: RNDr. Petr Čapek Ph.D. (petacapek at gmail.com)