Međunarodni tim naučnika je po prvi put mapirao ekološki mikrobiom cijele zemlje, kreirajući atlas mikrobnog života u visokoj-rezoluciji širom Danske. Projekat, koji je vodio Univerzitet Aalborg uz doprinose Univerziteta u Beču, analizirao je više od 10.000 uzoraka tla i životne sredine širom zemlje i objavljen je uPrirodapod naslovomMikroflora Danica.
Uzorci su prikupljeni u prosječnoj prostornoj rezoluciji od oko četiri kvadratna kilometra, dajući ono što istraživači opisuju kao pregled mikrobne raznolikosti i funkcije zemlje bez presedana. Skup podataka pruža uvid u to kako mikroorganizmi reaguju na korištenje zemljišta, poljoprivredu i ekološke poremećaje na nacionalnoj razini.
Naučnici sa Univerziteta u Beču imali su centralnu ulogu u analizi mikroorganizama nitrifikatora - koji pokreću ključne korake u globalnom ciklusu azota. Ovi organizmi određuju koliko dugo dušik iz gnojiva ostaje dostupan usjevima i kada se pretvara u oblike koji zagađuju vodene tokove ili bježe u atmosferu.
Studija je po prvi put pokazala rasprostranjenost nitrifikatora u zemljištu širom zemlje. Također naglašava velike praznine u znanju: dvije najraširenije grupe - TA-21 loza arhea koje oksidiraju amonijak i comammoxaNitrospiraklada B - nemaju kultivisane predstavnike. Kao rezultat toga, još uvijek se ne mogu proučavati direktno u laboratorijskim uvjetima uprkos tome što dominiraju velikim površinama poljoprivrednih i prirodnih tla. Istraživači su također identifikovali jake dokaze za ranije nepoznate i nekultivisane grupe bakterija koje oksidiraju nitrit{3}}.
Nalazi imaju posebnu težinu za Dansku, gdje se otprilike dvije-trećine zemlje koristi za poljoprivredu. Intenzivna upotreba đubriva dovodi do značajnih gubitaka dušika u podzemne vode, rijeke i priobalne vode, a istovremeno doprinosi i emisiji azotnog oksida, snažnog stakleničkog plina. Različiti nitrifikatori se razlikuju po tome koliko azotnog oksida proizvode i kako reaguju na inhibitore nitrifikacije koji se dodaju gnojivima, što njihovu distribuciju čini kritičnom za upravljanje okolišem.
Istraživači kažu da bi atlas mogao pomoći da poljoprivreda bude ciljanija i održivija usklađivanjem strategija gnojiva sa mikrobnim zajednicama prisutnim u tlu. Vremenom bi to moglo smanjiti gubitke nutrijenata, ograničiti zagađenje vode i smanjiti emisije stakleničkih plinova.
Osim poljoprivrede, studija pokazuje da ljudski poremećaji ostavljaju jasan mikrobni potpis. Staništa kojima se intenzivno upravlja obično imaju visoku lokalnu raznolikost, ali izgledaju homogenije na nacionalnom nivou. Manje poremećeni ekosistemi zadržavaju veću ukupnu mikrobnu raznolikost. Autori sugeriraju da bi se takvi "mikrobni otisci prstiju" na kraju mogli koristiti za procjenu uspjeha projekata obnove staništa.
Implikacije se protežu izvan Danske. Austrija se suočava sa sličnim izazovima vezanim za intenzitet poljoprivrede, upravljanje nutrijentima i zaštitu voda. Prema istraživačima uključenim u studiju, danski atlas pruža model za način na koji podaci o mikrobiomu na nacionalnom-razmjeru mogu dati informaciju o politici zaštite okoliša na drugim mjestima, od optimizacije gnojiva do procjene emisija stakleničkih plinova iz tla.
Autori tvrde da će uključivanje podataka o mikrobiomu u-planiranje korištenja zemljišta i klimatske strategije biti od suštinskog značaja jer zemlje nastoje uravnotežiti poljoprivrednu produktivnost sa zaštitom okoliša.
