生物地球化学：全球の土壌炭素貯蔵を促進する微生物の炭素利用効率

土壌は、他の陸上生態系よりも多くの炭素を貯蔵している。土壌有機炭素（SOC）がどのように形成され、存続するかはまだよく分かっておらず、気候変動に対してSOCがどのように応答するかの理解が困難になっている。SOCの形成、維持、損失には、土壌の微生物が重要な役割を果たしていることが示唆されている。微生物は、多くの経路を通して土壌有機物の蓄積と損失に影響を及ぼすが、微生物の炭素利用効率（CUE）は、これらの過程のバランスを捉えることができる統合的な計量情報である。CUEは、SOC貯蔵の変動の予測因子となる可能性があるが、SOCの存続におけるCUEの役割はまだ解明されていない。今回我々は、全球規模のデータセット、微生物過程の明示的モデル、データ同化、深層学習、メタ分析を組み合わせて用いて、CUEとSOCの維持の間の関連性と、気候、植生、土壌の性質との相互作用を調べた。その結果、SOCの貯蔵とその空間的ばらつきを全球にわたって決定するには、CUEが、炭素の流入、分解、鉛直方向への輸送などの他の評価要因より、少なくとも4倍重要であることが見いだされた。さらに、CUEは、SOC容量と正の相関を示すことが分かった。今回の知見は、微生物のCUEが、全球のSOC貯蔵の主要な決定要因であることを示している。CUEの根底にある微生物過程とそれらの環境依存性の理解は、変化する気候に対するSOCのフィードバックの予測に役に立つ可能性がある。

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