植物は根から炭素化合物を土壌に分泌し、微生物に影響を与え、土壌中の栄養素の利用可能性を高めます。 この根の滲出は、光合成によって固定された炭素の 10% 以上を消費する可能性がありますが、このコストは、土壌微生物活動を変更することの利点によって大幅に相殺されると考えられています。 植物が土壌に放出できる炭素の量を考えると、根の浸出は、地上と地下の炭素循環の間の重要なリンクです。 このプロセスの重要性と規模にもかかわらず、干ばつなどのストレスが浸出炭素の量にどのように影響するかについての理解は比較的乏しい. では、水ストレスは浸出炭素を増加または減少させるのでしょうか?
最近では 樹木生理学, Catherine Preeceたちの研究チームは、干ばつストレスが地中海産オークの根から分泌される炭素量にどのように影響するかを突き止めようと試みた (セイヨウヒイラギ）。 地中海オークは地中海地域全体に広く分布する種であり、この種による根の浸出の変化は、地域全体の土壌生物学と炭素循環に影響を与えることを意味します. オークの苗木を使用して、木のグループを 0 日から 21 日間の干ばつにさらし、干ばつ後と再給水後に土壌に浸出する炭素を測定しました。 干ばつストレスにより、葉の気孔が閉じ、樹木の光合成のための炭素の供給が減少します。 次に、干ばつストレス下では、根の浸出に比例してより多くの炭素が費やされ、樹木が根の浸出を減らして炭素を節約することが期待されます。
しかし、Catherine Preece とその同僚は、逆の反応を発見しました。根の浸出は、最も厳しい干ばつ条件下で 20% 以上増加しました。 葉への炭素の供給が限られている樹木の場合、これは一見したよりも比例して炭素のコストが高くなります。
なぜ樹木はストレス下でこのような費用のかかるプロセスに投資するのでしょうか? 浸出された炭素は、乾燥した土壌に潤滑油を供給することで根の成長を容易にしたり、栄養素のバーストを提供したりする可能性があります。 どちらの可能性も、水を見つけるために根系の拡大を助ける可能性があります。 もうXNUMXつの可能性は、植物にとってかなり厳しいものです。干ばつストレスにより根が枯れ、より多くの炭素が土壌に漏れる可能性があります. いずれにせよ、干ばつストレスの強さに関係なく、根の浸出はXNUMX週間後に完全に回復することがわかりました。
これらの調査結果は何を意味するのでしょうか? 干ばつの頻度は気候変動とともに増加するため、植生と土壌の間の炭素循環は干ばつストレスによってますます促進される可能性があります。 これにより、土壌への炭素フラックスの予測可能性が低下する可能性があります。これは、その規模が予測不可能な干ばつによって引き起こされるためです。
