The environmental control of the microbial response to drying-rewetting across the continental scale
(2020) MVEM12 20201Studies in Environmental Science
- Abstract
- Climate change will result in altered precipitation cycles, which might reduce the soil carbon storage. Respiration and growth by soil microbes including fungi and bacteria, play an important role in regulating the terrestrial carbon cycle and thus have an impact on climate feedbacks. It has been shown that microbes can respond in two different patterns after drought followed by rewetting, either a sensitive or a resilient response, where the resilient response is less affected by drying and rewetting. In addition, the soil microbial community is not only affected by the climate but also by soil physico-chemical factors. In this study I investigated if the microbial responses after drying and rewetting could be explained by climate and... (More)
- Climate change will result in altered precipitation cycles, which might reduce the soil carbon storage. Respiration and growth by soil microbes including fungi and bacteria, play an important role in regulating the terrestrial carbon cycle and thus have an impact on climate feedbacks. It has been shown that microbes can respond in two different patterns after drought followed by rewetting, either a sensitive or a resilient response, where the resilient response is less affected by drying and rewetting. In addition, the soil microbial community is not only affected by the climate but also by soil physico-chemical factors. In this study I investigated if the microbial responses after drying and rewetting could be explained by climate and soil physico-chemical factors. I examined the responses of bacterial growth, fungal growth and respiration after four days of drying followed by rewetting in soils across Europe varying in climate and soil properties. I found that soils in dryer climates had microbial communities with more resilient responses, suggesting that microbial communities are more adapted to drying and rewetting than microbial communities in humid climates. Furthermore, pH and soil organic matter had pronounced effects on the microbial responses where low pH and high soil organic matter resulted in more sensitive responses. In contrast, there was no difference in the microbial responses to different clay contents. My findings imply that both climate and soil physio-chemical factors should be taken into account when predicting how soil microbial communities respond to climate change. More resilient microbial communities should result in lower carbon losses from the soil and might therefore militate climate feedbacks effects after drying and rewetting. (Less)
- Popular Abstract (Swedish)
- Visste ni att världens jordar innehåller mer än dubbelt så mycket kol som atmosfären och mer än tre gånger så mycket som alla växter? Mikroorganismer i jorden, som bakterier och svampar, står för en betydande del av koldioxidflödet mellan jorden och atmosfären.
Idag ser vi klimatförändringar som innebär längre perioder med torka och intensivare regn. Mikroorganismer i marken likt alla andra påverkas av ett förändrat klimat. Efter en lång period med torka som följs av ett kraftigt regn släpper mikroorganismer i jorden ut stora mängder koldioxid. För att motverka konsekvenserna av klimatförändringar behöver vi därför förstå vad som händer i marken vid dessa förhållanden. Mängden koldioxid som lämnar marken efter perioder av torka beror... (More) - Visste ni att världens jordar innehåller mer än dubbelt så mycket kol som atmosfären och mer än tre gånger så mycket som alla växter? Mikroorganismer i jorden, som bakterier och svampar, står för en betydande del av koldioxidflödet mellan jorden och atmosfären.
Idag ser vi klimatförändringar som innebär längre perioder med torka och intensivare regn. Mikroorganismer i marken likt alla andra påverkas av ett förändrat klimat. Efter en lång period med torka som följs av ett kraftigt regn släpper mikroorganismer i jorden ut stora mängder koldioxid. För att motverka konsekvenserna av klimatförändringar behöver vi därför förstå vad som händer i marken vid dessa förhållanden. Mängden koldioxid som lämnar marken efter perioder av torka beror på hur snabba mikroorganismerna är på att återhämta sig. För att förstå hur snabbt de kan återhämta sig behöver vi ha kunskap om både klimatet de lever i samt jordens egenskaper.
Mikroorganismer påverkas inte bara av det lokala klimatet i jorden utan också av jordens egenskaper så som pH och andelen organiskt material. I denna studie har jag undersökt hur snabbt mikroorganismer i jordar från olika platser i Europa återhämtar sig efter en torkperiod som följs av regn. Syftet var att undersöka hur klimatet och jordens egenskaper påverkar återhämtningstiden. Denna studie visar att mikroorganismer i jorden är anpassade till klimatet de är vana vid, genom att de återhämtar sig snabbare i klimat där torka är vanligt. Dessa klimat hittas främst i södra Europa. I mer kalla och blöta klimat tar det längre tid för mikroorganismerna att återhämta sig, vilket främst återfinns i norra delen av Europa. Dessutom visade det sig att pH och andelen organiskt material har stor påverkan på hur känsliga mikroorganismerna är för torka och regnperioder. Där ett lägre pH och en högre organisk halt gjorde att det tog längre tid för dem att återhämta sig. Mikroorganismer som är bättre på att återhämta sig kommer genom sin tillväxt lagra mer kol i marken därför släppa ut mindre koldioxid till atmosfären. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
http://lup.lub.lu.se/student-papers/record/9015298
- author
- Winterfeldt, Sara LU
- supervisor
- organization
- course
- MVEM12 20201
- year
- 2020
- type
- H2 - Master's Degree (Two Years)
- subject
- keywords
- climate change, precipitation, carbon storage, microbes, rewetting
- language
- English
- id
- 9015298
- date added to LUP
- 2020-06-10 08:53:22
- date last changed
- 2020-06-10 08:53:22
@misc{9015298,
abstract = {{Climate change will result in altered precipitation cycles, which might reduce the soil carbon storage. Respiration and growth by soil microbes including fungi and bacteria, play an important role in regulating the terrestrial carbon cycle and thus have an impact on climate feedbacks. It has been shown that microbes can respond in two different patterns after drought followed by rewetting, either a sensitive or a resilient response, where the resilient response is less affected by drying and rewetting. In addition, the soil microbial community is not only affected by the climate but also by soil physico-chemical factors. In this study I investigated if the microbial responses after drying and rewetting could be explained by climate and soil physico-chemical factors. I examined the responses of bacterial growth, fungal growth and respiration after four days of drying followed by rewetting in soils across Europe varying in climate and soil properties. I found that soils in dryer climates had microbial communities with more resilient responses, suggesting that microbial communities are more adapted to drying and rewetting than microbial communities in humid climates. Furthermore, pH and soil organic matter had pronounced effects on the microbial responses where low pH and high soil organic matter resulted in more sensitive responses. In contrast, there was no difference in the microbial responses to different clay contents. My findings imply that both climate and soil physio-chemical factors should be taken into account when predicting how soil microbial communities respond to climate change. More resilient microbial communities should result in lower carbon losses from the soil and might therefore militate climate feedbacks effects after drying and rewetting.}},
author = {{Winterfeldt, Sara}},
language = {{eng}},
note = {{Student Paper}},
title = {{The environmental control of the microbial response to drying-rewetting across the continental scale}},
year = {{2020}},
}