Medzinárodný tím vedcov po prvýkrát zmapoval environmentálny mikrobióm celej krajiny a vytvoril -atlas mikrobiálneho života v Dánsku s vysokým rozlíšením. Projekt vedený univerzitou v Aalborgu s príspevkami Viedenskej univerzity analyzoval viac ako 10 000 vzoriek pôdy a životného prostredia na celoštátnej úrovni a bol publikovaný v r.Prírodapod názvomMikroflóra Danica.
Vzorky sa zbierali s priemerným priestorovým rozlíšením asi štyri kilometre štvorcové, čím sa získalo to, čo výskumníci opisujú ako bezprecedentný prehľad mikrobiálnej diverzity a funkcie krajiny. Súbor údajov poskytuje pohľad na to, ako mikroorganizmy reagujú na využívanie pôdy, poľnohospodárstvo a narušenie životného prostredia na národnej úrovni.
Vedci z Viedenskej univerzity zohrali ústrednú úlohu pri analýze nitrifikačných - mikroorganizmov, ktoré riadia kľúčové kroky v globálnom cykle dusíka. Tieto organizmy určujú, ako dlho zostane dusík z hnojív dostupný pre plodiny a kedy sa premení na formy, ktoré znečisťujú vodné toky alebo unikajú do atmosféry.
Štúdia po prvýkrát ukazuje celoštátnu distribúciu nitrifikátorov v pôdach. Zdôrazňuje tiež veľké medzery v znalostiach: dve z najrozšírenejších skupín - línia TA-21 archaea a comammox oxidujúcich amoniakNitrospiraklad B - nemajú kultivovaných zástupcov. V dôsledku toho ich ešte nemožno študovať priamo v laboratórnych podmienkach napriek tomu, že dominujú na veľkých plochách poľnohospodárskych a prírodných pôd. Výskumníci tiež identifikovali silné dôkazy pre predtým neznáme a nekultivované skupiny baktérií oxidujúcich dusitany-.
Zistenia majú osobitný význam pre Dánsko, kde sa približne dve{0}}tretiny pôdy využívajú na poľnohospodárstvo. Intenzívne používanie hnojív vedie k významným stratám dusíka do podzemných vôd, riek a pobrežných vôd a zároveň prispieva k emisiám oxidu dusného, silného skleníkového plynu. Rôzne nitrifikátory sa líšia v tom, koľko oxidu dusného produkujú a ako reagujú na inhibítory nitrifikácie pridané do hnojív, čo robí ich distribúciu kritickou pre riadenie životného prostredia.
Výskumníci tvrdia, že atlas by mohol pomôcť dosiahnuť cielenejšie a udržateľnejšie poľnohospodárstvo zosúladením stratégií hnojív s mikrobiálnymi komunitami prítomnými v pôde. Postupom času by to mohlo znížiť straty živín, obmedziť znečistenie vody a znížiť emisie skleníkových plynov.
Okrem poľnohospodárstva štúdia ukazuje, že ľudské nepokoje zanechávajú jasný mikrobiálny podpis. Intenzívne obhospodarované biotopy majú tendenciu mať vysokú lokálnu diverzitu, ale na národnej úrovni sa javia viac homogenizované. Menej narušené ekosystémy si zachovávajú väčšiu celkovú mikrobiálnu diverzitu. Autori naznačujú, že takéto "mikrobiálne odtlačky prstov" by sa mohli nakoniec použiť na posúdenie úspechu projektov obnovy biotopov.
Dôsledky presahujú Dánsko. Rakúsko čelí podobným výzvam súvisiacim s intenzitou poľnohospodárstva, manažmentom živín a ochranou vôd. Podľa výskumníkov, ktorí sa podieľali na štúdii, poskytuje dánsky atlas model, ako by mohli údaje o mikrobiómoch na národnej úrovni-informovať o environmentálnej politike inde, od optimalizácie hnojív až po odhadovanie emisií skleníkových plynov z pôdy-.
Autori tvrdia, že začlenenie údajov o mikrobiómoch do plánovania{0}}využívania pôdy a klimatických stratégií bude nevyhnutné, keďže sa krajiny snažia nájsť rovnováhu medzi poľnohospodárskou produktivitou a ochranou životného prostredia.
