Et internationalt hold af videnskabsmænd har for første gang kortlagt miljømikrobiomet i et helt land og skabt et høj-atlas over mikrobielt liv i hele Danmark. Projektet, ledet af Aalborg Universitet med bidrag fra Universitetet i Wien, analyserede mere end 10.000 jord- og miljøprøver på landsplan og blev offentliggjort iNaturunder titlenMikroflora Danica.
Prøver blev indsamlet med en gennemsnitlig rumlig opløsning på omkring fire kvadratkilometer, hvilket giver, hvad forskere beskriver som et hidtil uset overblik over landets mikrobielle mangfoldighed og funktion. Datasættet giver indsigt i, hvordan mikroorganismer reagerer på arealanvendelse, landbrug og miljøforstyrrelser på nationalt plan.
Forskere fra universitetet i Wien spillede en central rolle i at analysere nitrificerende - mikroorganismer, der driver nøgletrin i det globale nitrogenkredsløb. Disse organismer bestemmer, hvor længe kvælstof fra gødning forbliver tilgængeligt for afgrøder, og hvornår det omdannes til former, der forurener vandvejene eller undslipper til atmosfæren.
Undersøgelsen viser for første gang den landsdækkende udbredelse af nitrifikatorer i jord. Den fremhæver også store videnshuller: to af de mest udbredte grupper - TA-21-linjen af ammoniakoxiderende arkæer og comammoxNitrospiraclade B - har ingen kultiverede repræsentanter. Som følge heraf kan de endnu ikke studeres direkte i laboratoriemiljøer på trods af at de dominerer store områder med landbrugsjord og naturlig jord. Forskerne identificerede også stærke beviser for hidtil ukendte og udyrkede grupper af nitrit-oxiderende bakterier.
Resultaterne har særlig vægt for Danmark, hvor omkring to{0}}tredjedele af jorden bruges til landbrug. Intensiv brug af gødning fører til betydelige kvælstoftab til grundvand, floder og kystvande, samtidig med at det bidrager til emissioner af lattergas, en potent drivhusgas. Forskellige nitrifikatorer varierer i, hvor meget lattergas de producerer, og hvordan de reagerer på nitrifikationshæmmere, der tilsættes til gødning, hvilket gør deres distribution afgørende for miljøstyring.
Forskere siger, at atlasset kan hjælpe med at gøre landbruget mere målrettet og bæredygtigt ved at tilpasse gødningsstrategierne til de mikrobielle samfund, der er til stede i jordbunden. Over tid kan dette reducere tab af næringsstoffer, begrænse vandforurening og reducere drivhusgasemissioner.
Ud over landbruget viser undersøgelsen, at menneskelig forstyrrelse efterlader en klar mikrobiel signatur. Intensivt forvaltede habitater har en tendens til at have høj lokal diversitet, men fremstår mere homogeniserede på nationalt plan. Mindre forstyrrede økosystemer bevarer en større samlet mikrobiel diversitet. Forfatterne foreslår, at sådanne "mikrobielle fingeraftryk" i sidste ende kunne bruges til at vurdere succesen med habitatrestaureringsprojekter.
Konsekvenserne rækker ud over Danmark. Østrig står over for lignende udfordringer i forbindelse med landbrugsintensitet, forvaltning af næringsstoffer og vandbeskyttelse. Ifølge forskere, der er involveret i undersøgelsen, giver det danske atlas en model for, hvordan national-mikrobiomdata kan informere miljøpolitikken andre steder, fra gødningsoptimering til estimering af jordbaserede-drivhusgasemissioner.
Forfatterne hævder, at inkorporering af mikrobiomdata i -arealplanlægning og klimastrategier vil være afgørende, da lande søger at balancere landbrugsproduktivitet med miljøbeskyttelse.
