Produktivita ekosystémů a rozklad organické hmoty jsou procesy závislé na dostupnosti živin, především dusíku (N) a fosforu (P). Rovnováha těchto procesů určuje schopnost ekosystémů živiny zadržovat a má vliv na dlouhodobou bilanci uhlíku (C). Od roku 1994 probíhá v Čechách výzkum biogeochemických cyklů v soustavě lesních povodí GEOMON. Z dosavadních výsledků sledování bilance prvků se ukazuje stechiometrická nerovnováha mezi půdami v povodích a koncentracemi prvků (CNP) v povrchových vodách. Předpokládáme, že mikrobiální komunita ovlivňuje tuto nerovnováhu a je odpovědná za variabilitou v retenci daných živin. Kombinací bilance prvků, chemického složení půd a charakterizace mikrobiální komunity a její aktivity budeme schopni vysvětlit a zobecnit principy retence živin v povodích. K objasnění těchto souvislostí využijeme přirozený depoziční gradient úživnosti půd a jejich acido-bazických vlastností. Výsledky budou využity pro koncepční revizi biogeochemického modelu MAGIC tak, abychom byli schopni korektně predikovat dlouhodobý vývoj retence živin v lesních povodích.

Tání permafrostu je pravděpodobně jedním z nejdůležitějších přírodních procesů v Arktidě, který může díky globálním změnám klimatu uvolnit oxid uhličitý z terestrických ekosystémů do atmosféry. V závislosti na množství ledu a odtoku může degradace permafrostu vést k tzv. "mokrému" nebo "suchému" scénáři.

Odlišné podmínky (množství kyslíku, živiny) v těchto scénářích budou ovlivňovat biologicko-chemické procesy a mikrobální společenstva žijící v permafrostu, což pravděpodobně povede k různým rychlostem rozkladu organické hmoty (OM) a a tudíž k různým rychlostem uvolňování CO₂. V našem aktuálním mezinárodním projketu CRYOVULCAN studujeme rychlost rozkladu a stabilizace půdní organické hmoty v těchto dvou scénářích (mokrý vs. suchý). Podle (1) suchého, oxického „rezavého“ scénáře předpokládáme výraznější chemické a biologické stabilizační procesy, které vedou k agregaci a minerálně-organickým komplexům v půdě a mohou tak částečně kompenzovat ztráty uhlíku zkrze CO₂. Podle (2) mokrého, anoxického „bledého“ scénáře předpokládáme snížení mikrobiální schopnosti rozkládat zejména lignin v důsledku méně účinných ligolytických enzymů anaerovbích mikroorganismů (fenoloxidázy, peroxidázy). V našem mezinárodním týmu propojujeme vědecké kapacity z několika vědních oborů zahrnujících pedologii, biologii a genetiku mikroorganismů.

Náš CRYOVULCAN tým hledá mladé, zapálené vědce, kteří se budou na tomto arktickém výzkumu svými bakalářskými a magisterskými pracemi podílet a pomohou nám lépe pochopit procesy, které v tajícím permafrostu probíhají. V projektu analyzujeme vzorky permafrostu z celého světa (Sibiř, Grónsko, Kanada, Aljaška), na našem pracovišti a v našich laboratořích provádíme genetické analýzy mikrobiálních společenstev, sledujeme jejich aktivitu za různých podmínek a extrapolujeme tyto výsledky na globální arktické měřítko.

Pokud vás projekt zaujal ozvěte se na Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.