თქვენს ფეხქვეშ მიწა უსიცოცხლო არაა.
მასში გაშმაგებული აქტივობა მიმდინარეობს, რასაც ძირითადად მართავს პარტნიორობა მცენარეებსა და სოკოებს შორის — ეს კავშირი სათავეს სულ მცირე 450 მილიონი წლის წინ იღებს.
ეს გახლავთ მიკორიზული ქსელი — სოკოვანი ძაფების ვრცელი სისტემა, რომელიც ურთიერთკავშირშია ჩვენს პლანეტაზე მოფენილ მცენარეულ ორგანიზმებთან, ნიადაგიდან გადააქვს საკვები ნივთიერებები და სანაცვლოდ იღებს მცენარეთა ფოტოსინთეზის შედეგად გამომუშავებულ ნახშირბადს.
ეს ქსელი უზარმაზარია და სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანი. პლანეტის მცენარეთა სახეობათა დაახლოებით 70 პროცენტი დამოკიდებულია მიკორიზულ სიმბიოზზე.
ახლახან, პირველად ისტორიაში, მეცნიერებმა ამ მალული ინფრასტრუქტურის გლობალური რუკა შექმნეს, რომელმაც გამოავლინა არბუსკულური მიკორიზული სოკოების (AM) ძაფების მიწისქვეშა ქსელი, რომელიც დედამიწის ნიადაგში დაახლოებით 110 კვადრილიონი კილომეტრის სიგრძისაა.
ეს მანძილი თითქმის მილიარდჯერ მეტია მზესა და დედამიწას შორის არსებულ მანძილზე (150 მლნ კმ).
„ამ სოკოების მნიშვნელობისა და სიდიადის გადაჭარბება ძნელია. სულ რაღაც ერთ ჩაის კოვზ მიწაში შეიძლება 10 მეტრის სიგრძის მიკორიზული ქსელი იყოს“, — ამბობს ამსტერდამის თავისუფალი უნივერსიტეტის ევოლუციური ეკოლოგი ჯასტინ სტიუარტი.
სოკოვანი ქსელები მოიცავს მიწისქვეშა ძაფებს, სახელად ჰიფა (მიცელიუმის ძაფი), რომელიც მიწისქვეშ ვრცელდება ტყეში ან მცენარეთა სხვა საზოგადოებებში და ხშირად ისინი კრიტიკულად მნიშვნელოვანია ამ საზოგადოებათა აღორძინებისთვის.
მათ მცენარეებისკენ მათი ფესვებისთვის მიუდგომელი ადგილებიდან გადააქვთ ისეთი საკვები ნივთიერებები, როგორიცაა ფოსფორი და წყალი, სანაცვლოდ კი მცენარეებისგან ნახშირბადს იღებენ.
შედეგად, „wood wide web“ ჩვენი პლანეტის ნახშირბადის ციკლის განუყოფელი ნაწილია, მაგრამ ძნელია მისი როლის მასშტაბის რაოდენობრივი შეფასება, თუ არ ვიცით ქსელის ზომა.
სტიუარტის და მისი კოლეგების ნაშრომი ამის დადგენის ამბიციური ძალისხმევა იყო.
მათ შეაგროვეს მონაცემები 322 კვლევიდან, რომლებშიც შესწავლილი იყო ნიადაგის 16 000-ზე მეტი ნიმუში ცხრა სხვადასხვა გლობალური ბიომიდან. ეს კვლევები შეიცავდა არბუსკულური მიკორიზული სოკოების (AM) ჰიფურ სიმკვრივეთა 4000-ზე მეტ გაზომვას, რის საფუძველზეც, მკვლევრებმა გამოავლინეს მახასიათებლები იმ გარემოში, რომელშიც ამ ქსელების არსებობა უფრო მეტად სავარაუდოა.
შემდეგ გამოიყენეს მანქანური სწავლება, რათა გაეკეთებინათ უხილავ AM ქსელთა სიმკვრივის პროგნოზი მთელ მსოფლიოში; რობოტული ვიზუალიზაციით გაზომეს 300 000-ზე მეტი ცოცხალი სოკოვანი ძაფის სისქე, რის საფუძველზეც, ქსელის სიგრძე ბიომასად გარდაქმნეს.
შედეგები უზარმაზარი იყო.
„შევქმენით AM ჰიფურ სიმკვრივეთა პირველი გლობალური შეფასება, რომლის პროგნოზითაც, დედამიწის ნიადაგის ზედა 15 სანტიმეტრი შეიცავს 110 კვადრილიონი კილომეტრის სიგრძის არბუსკულური მიკორიზული სოკოების ძაფებს“, — წერენ მკვლევრები.
ამ ქსელის წონა დაახლოებით 300 მილიონი ტონა იქნებოდა – 4-6-ჯერ მეტი, ვიდრე ყველა ცოცხალი ადამიანის ბიომასის; მასზე მოდის წელიწადში დაახლოებით ოთხი მილიარდი ტონა ნახშირორჟანგის ეკვივალენტის გადაადგილება მცენარეებიდან მიწისქვეშ.
ყველაზე დიდი სიურპრიზი სწორედ იქ იმალებოდა, სადაც ეს ქსელები ყველაზე ძლიერი იყო.
ყველაზე მეტად ტროპიკულ წვიმის ტყეებში შეჯგუფების ნაცვლად, ყველაზე მაღალი სიმკვრივეები აღმოჩნდა ბალახით დაფარულ მიწებზე, პრერიებში, სტეპებსა და ჭაობებში. მსოფლიოს მთლიანი AM სოკოვანი ბიომასის დაახლოებით 40 პროცენტი ასეთ ადგილებშია კონცენტრირებული.
მკვლევართა აზრით, ამის მიზეზი ისაა, რომ ბალახოვანი მცენარეები მიკორიზული სოკოებისკენ უფრო მეტ ნახშირბადს მიმართავს, ვიდრე მერქნიანი მცენარეები.
უფრო შემაშფოთებელი აღმოჩენა ისაა, რომ სოკოვანი ქსელების სიმკვრივე საშუალოდ 47 პროცენტით დაბალი იყო დამუშავებულ მიწებში.
სავარაუდოდ, ეს დაკავშირებულია ისეთი სასუქების გამოყენებასთან, როგორიცაა ფოსფორი და აზოტი, ასევე ფუნგიციდებთან, რომლებიც სოკოების არსებობას ამცირებს — თუმცა, გრძელვადიანი შედეგები შეიძლება იყოს მიწის მიერ ნახშირბადის შენახვისა და საკვებ ნივთიერებათა ტრანსპორტირების ტევადობის შემცირება.
თუმცა, ბევრი რამ ჯერ კიდევ არ ვიცით.
მსოფლიოს დიდი ნაწილი ამ მხრივ ჯერ ცუდადაა შესწავლილი, მათ შორის, უდაბნოები, ტროპიკული ტყეები და ტუნდრა. ამას გარდა, გაზომვების უმეტესობა ჩატარებულია ნიადაგის ყველაზე ზედა ფენაში, რაც იმას ნიშნავს, რომ ღრმა ფენების შესახებ ჯერ ცოტა რამ ვიცით.
ამ ყველაფრის გამო, ძნელია იმის დაზუსტებით ცოდნა, ამ ქსელის რამდენი ნაწილის შესახებ არ ვიცით ჯერ არაფერი და აუცილებლად უნდა აღინიშნოს, რომ ეს რაოდენობა ძალიან დიდია.
მიუხედავად ამისა, ეს ძალისხმევა წარმოადგენს ამ დროისთვის ყველაზე სრულყოფილ რუკას — ნათელს ჰფენს ჩვენს ფეხქვეშ, წყვდიადში მიმდინარე მალულ აქტივობას და აჩვენებს, ჯერ კიდევ რამდენი გვაქვს სასწავლი.
„მიკორიზული სოკოები დედამიწაზე სიცოცხლეს ასობით მილიონი წლის განმავლობაში ქმნიდნენ, მაგრამ მათ შესახებ ჯერ კიდევ ცოტა რამ ვიცით“, — ამბობს ამსტერდამის თავისუფალი უნივერსიტეტის მიკოლოგი მერლინ შელდრეიკი.
კვლევა ჟურნალ Science-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია eurekalert.org-ისა და ScienceAlert-ის მიხედვით.
