Contribution of soil algae to the global carbon cycle
Jassey VEJ, Walcker R, Kardol P, Geisen S, Heger T, Lamentowicz M, Hamard S, Lara E.
Contribution of soil algae to the global carbon cycle.
New Phytol. 2022 Feb 1. doi: 10.1111/nph.17950. Epub ahead of print. PMID: 35103312.
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Abstract
Soil photoautotrophic prokaryotes and micro-eukaryotes - known as soil algae - are, together with heterotrophic microorganisms, a constitutive part of the microbiome in surface soils. Similar to plants, they fix atmospheric carbon (C) through photosynthesis for their own growth, yet their contribution to global and regional biogeochemical C cycling still remains quantitatively elusive. Here, we compiled an extensive dataset on soil algae to generate a better understanding of their distribution across biomes and predict their productivity at a global scale by means of machine learning modelling. We found that, on average, (5.5 ± 3.4) × 106 algae inhabit each gram of surface soil. Soil algal abundance especially peaked in acidic, moist and vegetated soils. We estimate that, globally, soil algae take up around 3.6 Pg C per year, which corresponds to c. 6% of the net primary production of terrestrial vegetation. We demonstrate that the C fixed by soil algae is crucial to the global C cycle and should be integrated into land-based efforts to mitigate C emissions.
土壌の光栄養性原核生物および微小真核生物（土壌藻類）は、従属栄養性微生物とともに表層土壌のマイクロバイオームを構成している。土壌藻類は、植物と同様に光合成によって大気中の炭素を固定して生育するが、地球規模および地域の生物地球化学的な炭素循環への貢献度はまだ定量的に解明されていない。本研究では、土壌藻類に関する広範なデータを収集し、バイオーム全域における土壌藻類の分布に関する理解を深めるとともに、機械学習モデリングによって地球規模での土壌藻類の生産性を予測することを目的としている。その結果、表土1gあたり平均（5.5±3.4）×106個の藻類が生息していることがわかった。特に、酸性土壌、湿潤土壌、植生土壌で土壌藻類量がピークに達していた。これは陸上植生の純一次生産量の約6%に相当する。土壌藻類による炭素固定は、地球規模の炭素循環に極めて重要であり、炭素排出を軽減するための陸上での取り組みに組み込むべきものであることが示された。