Des informations sur la croissance de la mousse sous des niveaux élevés de dioxyde de carbone pourraient bénéficier aux modèles de changement climatique
Modulation des phénotypes liés aux gamétophores de Physcomitrium patens par une augmentation du CO2 et la disponibilité de l’azote. A) Poids sec de gamétophytes âgés de cinq semaines cultivés sur des supports faibles (BCLD), moyens (BCD) ou riches en azote (BCDAT) montrant l’effet de l’azote sur la croissance de P. patens (n = 14 gamétophytes). B) Longueurs de gamétophores de gamétophytes de P. patens âgés de cinq semaines cultivés dans différentes supplémentations en azote sous CO ambiant (A ; ~ 400 ppm) ou élevé (E ; 1 000 ppm)2 conditions (n = 10 gamétophores). Toutes les analyses statistiques sont effectuées avec une ANOVA unidirectionnelle suivie du test de Tukey. Les différences statistiquement significatives entre les traitements sont indiquées par des lettres minuscules. Les moustaches supérieures et inférieures suivent le style de Tukey, marquant le point de données le plus proche dans la plage interquartile 1,5 × au-dessus du premier et en dessous du troisième quartile. La ligne horizontale pointe vers la médiane. Crédit: Nouveau phytologue (2023). DOI : 10.1111/nph.19348
Il existe environ 12 000 espèces de mousses qui couvrent près de 4 millions de kilomètres carrés de terre, soit l’équivalent de la taille du Canada, et sont importantes sur le plan écologique et évolutif. Les mousses jouent un rôle essentiel dans la rétention des eaux de pluie, en réduisant les agents pathogènes des plantes et en augmentant la séquestration du carbone dans le sol, améliorant ainsi la santé globale du sol.
Les mousses protègent également les systèmes de stockage de carbone à long terme, tels que les tourbières et le pergélisol. La croissance de la mousse est de plus en plus utilisée dans les modèles visant à améliorer la précision des prévisions du changement climatique. Cependant, l’impact de variables climatiques clés telles que l’augmentation du CO2 Les niveaux d’eCO2 sur les mousses restent sous-explorés.
Les mousses expérimentent eCO2 niveaux différemment de la plupart des plantes terrestres. Étant petits, ils poussent près de la surface du sol et sont exposés au CO2 libéré en raison de la décomposition de la matière organique du sol. Ainsi, les mousses sont probablement exposées à des concentrations de CO considérablement plus élevées.2 niveaux que la plupart des autres plantes.
Contrairement aux plantes à fleurs, les mousses n’utilisent pas de stomates pour produire du CO.2 entrée et peuvent donc avoir moins accès au CO disponible2. Par conséquent, comment les mousses réagiront à eCO2s’ils bénéficieront d’eCO2 et la mesure dans laquelle leur réponse différera de celle des autres plantes terrestres a posé des questions importantes et intéressantes.
Une équipe de recherche collaborative des laboratoires Pandey et Allen du Donald Danforth Plant Science Danforth Center a abordé ces questions et démontré que la mousse modèle Physcomitrium patens (P. patens) gagne trois fois plus de biomasse en cas de CO élevée.2 conditions en ajustant sa croissance, son métabolisme et sa physiologie.
Leur travail, Physcomitrium patens, réponse à une augmentation du CO2 est flexible et déterminé par l’interaction entre la disponibilité du sucre et de l’azote, a été récemment publié dans Nouveau phytologue. Leurs résultats ont démontré que l’augmentation de la biomasse était due à une photosynthèse améliorée et à un équilibre délicat entre la transition du cycle de vie entre une croissance diffuse et une croissance abondante en fonction de la disponibilité de l’azote et du carbone.
“Les mousses sont la principale végétation qui soutient les systèmes naturels de stockage de carbone à long terme comme le pergélisol et les tourbières. La couverture de mousse sur le pergélisol les isole de la lumière directe du soleil et évite le dégel. Dans les écosystèmes de tourbières, les sphaignes fournissent des conditions appropriées pour séquestrer le carbone depuis plusieurs années. millénaires. Ainsi, les mousses sont pertinentes pour les actions face à l’urgence climatique actuelle », a déclaré l’auteur principal de l’étude, Boominathan Mohanasundaram, Ph.D., chercheur postdoctoral au laboratoire de Pandey.
Cette étude s’est appuyée sur les installations de pointe du Danforth Center, notamment les installations de spectrométrie de masse, de protéomique et de croissance des plantes. “La capacité de produire une science percutante et rigoureuse vient de l’exploitation de l’expertise et des instruments disponibles ici au Centre”, a noté Somnath Koley, Ph.D., chercheur scientifique au Allen USDA-Agriculture Research Service Laboratory et collaborateur clé.
Cette recherche offre un cadre pour comparer les eCO2 réponses de P. patens avec d’autres groupes de plantes. Ce projet de recherche fait partie du programme plus vaste soutenu par le programme NSF Rules of Life qui vise à déchiffrer le mécanisme de transmission épigénétique des réponses eCO2 dans un large éventail de plantes.
Les recherches actuelles fournissent également des informations cruciales sur la croissance des mousses qui pourraient bénéficier aux modèles de changement climatique. Bien que des études supplémentaires soient nécessaires pour évaluer la croissance d’autres classes de mousses importantes avec des niches écologiques disparates afin d’évaluer la généralité des caractéristiques métaboliques observées, nos résultats suggèrent que l’eCO2 L’environnement augmentera probablement l’accumulation de biomasse de mousse et pourrait réduire le transfert de chaleur solaire au sol pour empêcher le dégel du pergélisol.
Étendre les connaissances de cette étude à la capacité de survie, de propagation et d’assimilation du carbone des mousses à travers une gamme d’azote et de CO du sol2 Ces régimes nous aideront certainement à comprendre comment cet important groupe de plantes répondra au changement climatique projeté dans le futur.
Plus d’information:
Boominathan Mohanasundaram et al, Réponse de Physcomitrium patens à une augmentation du CO2 est flexible et déterminé par une interaction entre la disponibilité du sucre et de l’azote, Nouveau phytologue (2023). DOI : 10.1111/nph.19348
Fourni par le Centre scientifique des plantes Donald Danforth
Citation: Les informations sur la croissance de la mousse sous des niveaux élevés de dioxyde de carbone pourraient bénéficier aux modèles de changement climatique (14 novembre 2023) récupéré le 14 novembre 2023 de
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