Дэлхийн дулаарлыг сааруулахад хѳрсний бичил биетнүүд тусалж чадах уу?

• 

  Нийтлэсэн Б Нямдаваа
• 2020-11-25
• 1696

ДЭЛХИЙН ДУЛААРЛЫГ СААРУУЛАХАД ХѲРСНИЙ БИЧИЛ БИЕТНҮҮД ТУСАЛЖ ЧАДАХ УУ?

Энэ цагт дэлхий дээрх хүмүүсийг түгшээж байгаа хамгийн том асуудал нь Covid-19 буюу SARS-CoV2 вирусээр үүсгэгддэг ѳвчин болоод байна¹. Гэвч зарим хүмүүс дэлхийн уур амьсгалын ѳѳрчлѳлт, түүнээс улбаалах биологийн олон янз байдлын алдагдал нь Covid-19 ѳвчнѳѳс ч илүү түгшмээр гэж үзэж байна. 

                                

Дэлхийн дундаж температур аж үйлдвэржилтийн ѳмнѳх үетэй харьцуулахад ойролцоогоор 1°С хэмээр нэмэгдсэн². Энэ нь хүний үйл ажиллагаагаар (дор хаяж 95%) дэлхийн атмосферийн хүлэмжийн хийн хэмжээ нэмэгдсэнтэй холбоотой³. 

Зургийг www.acs.org/content/acs/en/climatescience/climatesciencesnarratives/climate-has-changed-before.html вэбсайтаас

Дэлхийн гадаргууд туссан нарны энерги буцаад дулаан байдлаар сансар уруу ойдог бѳгѳѳд энэ дулааны энергийн зарим хэсгийг хүлэмжийн хийнүүд [нүүрстѳрѳгчийн давхар исэл (СО₂), метан (СН₄), азотын дутуу исэл (N₂O)] шингээж дэлхийн гадаргуу болон атмосферт авч үлддэг. Тиймээс атмосферийн хүлэмжийн хий ихсэх тусам дэлхийн температур ихсэнэ⁴. 

Зургийг www.wikipedia.org вэбсайтаас

Хүлэмжийн хийн ихэнх хувийг СО₂ эзэлж байна. Учир нь дэлхий дээр амьдарч байгаа бид нүүрстѳрѳгчид суурилсан ашигт малтмалаас эрчим хүч гаргаж, нүүрстѳрѳгчид суурилсан шатахуун хэрэглэж, нүүрстѳрѳгчид суурилсан хүнсээр хооллодог. Масс хадгалагдах хуулийн дагуу энэ бүгд ор мѳргүй алга болохгүй бѳгѳѳд СО₂ болж атмосферт очдог5. 

Зургийг https://www.thomasnet.com/insights/co2-emissions-on-the-rise-in-the-u-s/ вэбсайтаас

Дэлхий даяар хүний үйл ажиллагаа, цаг уурын ѳѳрчлѳлт нь биологийн олон янз байдалд хэрхэн нѳлѳѳлж, амьтан, ургамлын зүйл хэрхэн устаж байгааг судалж, мэдээлж байна. Харин экосистемийн хэвийн үйл ажиллагааг хангахад чухал үүрэгтэй микроорганизм буюу бичил биетний баялаг байдал, олон янз байдалд цаг уурын ѳѳрчлѳлт хэрхэн нѳлѳѳлж байгаад хангалттай анхаарал хандуулахгүй байна. Хуурай газрын нийт микроорганизмын тоо ~10³⁰ бѳгѳѳд эдгээр нь амьтан, ургамлын эрүүл мэнд, хѳдѳѳ аж ахуй, дэлхийн хүнсний сүлжээнд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг^6,7. 

Зургийг https://kids.frontiersin.org/article/10.3389/frym.2019.00116 вэбсайтаас

Хѳрсний бичил биетнүүд нүүрстѳрѳгч болон бусад элементүүдийн циклд чухал үүрэгтэй бѳгѳѳд хѳрсѳнд хир хэмжээний нүүрстѳрѳгч хуримтлагдаж, хир хэмжээний нүүрстѳрѳгч атмосферт чѳлѳѳлѳгдѳхийг зохицуулдаг⁸. Хѳрс ~2000 тэрбум тонн органик нүүрстѳрѳгч хадгалдаг бѳгѳѳд энэ нь атмосферийн болон нийт ургамлын нүүрстѳрѳгчийг нийлүүлснээс ч их тоо юм⁶. Дэлхийн дулаарлын нѳлѳѳгѳѳр хѳрсний бичил биетний хэвийн үйл ажиллагаа алдагдаж байгаа бѳгѳѳд энэ их органик нүүрстѳрѳгч задарч атмосферийн СО₂ болж хувирах аюултай^6–8.

                            

Судлаачдын санааг хамгийн их зовоож байгаа асуудал бол дэлхий дээрх хамгийн том нүүрстѳрѳгчийн агуулах болох цэвдэг буюу пермафростын хэмжээ багасаж байгаа явдал юм. Тундрын цэвдэг гэсэж эхэлснээр түүний бичил биетний үйл ажиллагаа сэргэж эхэлсэн бѳгѳѳд СО₂ болон СН₄ ялгарч байна⁹. Хэрвээ дэлхийн дулаарал 2°С хэмд хүрээд тогтворжвол дэлхийн нийт цэвдэг 40% гаруй хувиар буурна гэсэн тооцоо гарчээ¹⁰. Ингэснээр энэ их хэмжээний цэвдэгт агуулагдаж байсан нүүрстѳрѳгч бичил биетний үйл ажиллагаагаар задарч атмосферт гарах болно^6,8. 

        

                                Зургийг Environ. Res. Lett. 9 (2014) 085003 ѳгүүллэгээс

Зургийг https://theecologist.org/2009/jun/19/draining-paddy-fields-could-cut-methane-rice-production вэбсайтаас

Тэгвэл хѳрсний бичил биетний үйл ажиллагаагаар ялгарах хүлэмжийн хийн хэмжээг бууруулах боломжтой юу? Микробиологичид энэ нь боломжгүй зүйл гэж үзэхгүй байна. Хѳрсѳнд хүлэмжийн хий үүсгэдэг бичил биетний зэрэгцээ, хүлэмжийн хийг зарцуулдаг (энергийн эх үүсвэр болгох гэх мэт) бичил биетнүүд мѳн оршдог. Эдгээр бичил биетний үйл ажиллагааг дэмжиж, хѳрснѳѳс ялгарах хүлэмжийн хийн хэмжээг бууруулах боломжтой^6–8. Судлаачдын санал болгож буй зарим жишээг дурдъя.

1.      Нүүрстѳрѳгчийн секвестраци. Хѳрсний органик нэгдлүүд удаан задралд ордог тогтвортой хэлбэрт хувирч, хѳрсѳнд удаан хугацаагаар хадгалагдах процессийг нүүрстѳрѳгчийн секвестраци гэнэ. Ингэснээр эдгээр органик нэгдлүүд бичил биетний нѳлѳѳгѳѳр задарч СО₂ үүсэх нь маш удаан болно гэсэн үг. Бичил биетэн, тэдгээрийн үлдэгдэл нүүрстѳрѳгчийн секвестрацид чухал үүрэг гүйцэтгэх ба бичил биетний олон янз байдал ихтэй хѳрсѳнд нүүрстѳрѳгчийн секвестрацид илүү сайн явагддаг. Мѳн зарим бичил биетэн биологийн задралд тэсвэртэй органик нэгдлүүд нийлэгжүүлдэг. Нүүрстѳрѳгчийн секвестрацийн механизмыг илүү сайн ойлгосноор хѳрснѳѳс ялгарах СО₂-ийн хэмжээг бууруулах аргыг боловсруулах боломжтой болно^11–13. 

Зургийг https://theconversation.com/soil-carbon-is-a-valuable-resource-but-all-soil-carbon-is-not-created-equal-129175 вэбсайтаас

2.      N₂O-ийг хувиргах.  Хѳрсний бичил биетний нѳлѳѳгѳѳр азотот нэгдэл хувирах явцад N₂O үүсдэг. Харин зарим бичил биетнүүд энэ завсрын шатыг дамжихүйгээр аммиакийг нитрат болгох чадвартай бол зарим бичил биетэн N₂O-ийг аюулгүй азотын хий (N₂) болгон хувиргадаг. Эдгээр бичил биетний тусламжтай хѳрснѳѳс ялгарах N₂O-ийн хэмжээг бууруулах боломжтой^6–8.

 Зургийг Frank Brentrup, Yara GmbH & Co. KG

3.      СН₄-ыг исэлдүүлэх. Хѳрсѳнд СН₄-ыг исэлдүүлэх замаар энергийн эх үүсвэр болгон ашигладаг бичил биетнүүд байдаг бѳгѳѳд эдгээр нь хѳрснѳѳс ялгарах СН₄-ы хэмжээг бууруулахад туслана. Цагаан будааны тариаланд СН₄ исэлдүүлэгч бичил биетнийг бордоо байдлаар хэрэглэхэд метан ялгаралтыг 60%-иар бууруулжээ¹⁴. 

Зургийг https://kids.frontiersin.org/article/10.3389/frym.2019.00133 вэбсайтаас

Үүнээс гадна дэлхийн дулаарлаас үүдэлтэй цаг уурын ѳѳрчлѳлтүүд буюу хуурайшилт, үер, хѳрсний доройтол гэх мэт үзэгдлийн үед ургамлын ургалт, тариалангийн гарцыг нэмэгдүүлэхэд хѳрсний бичил биетнийг бордоо байдлаар хэрэглэх боломжтой⁶.

2016 онд дэлхийн 175 улс Парисийн гэрээнд нэгдэж дэлхийн дулаарлыг 1.5°С хэмээс хэтрүүлэхгүй байхаар тохиролцсон. Мэдээж атмосферт ялгарах хүлэмжийн хийн хэмжээг бууруулахын тулд тал бүрийн арга хэмжээ (нѳхѳн сэргээгдэх эрчим хүч түлхүү хэрэглэглэх, хѳдѳѳ аж, ахуй, газар тариалангийн менежмент сайжруулах гэх мэт) авч байж тодорхой хэмжээний амжилтанд хүрнэ. Хѳрсний микроорганизмууд үүнд хувь нэмрээ оруулах боломжтой гэж олон судлаачид итгэж байна. Гэвч үүний тулд бичил биетний хоорондын бусад хүчин зүйлстэй хэрхэн харилцан үйлчлэлцэхийг илүү сайн судлах, мѳн энэ мэдлэгээ хүлэмжийн хийг бууруулахад яаж ашиглах тѳлѳвлѳгѳѳ, арга зам хайх гэх мэт олон асуудлууд бидний ѳмнѳ байна.

 

Мэдээг бэлтгэсэн: Микробын нийлэгжлийн лабораторийн эрдэм шинжилгээний ажилтан, доктор Д.Пунсалдулам

Хянасан: Микробын нийлэгжлийн лабораторийн эрхлэгч, доктор Ц.Рэнцэнханд

 

 

Ашигласан материал

1.      https://www.who.int/emergencies/diseases/novel-coronavirus-2019/technical-guidance/naming-the-coronavirus-disease-(covid-2019)-and-the-virus-that-causes-it

2.      https://climate.nasa.gov/

3.      IPCC, 2013: Summary for Policymakers. In: Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Stocker, T.F., D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex and P.M. Midgley (eds.)].

4.      https://climatekids.nasa.gov/greenhouse-effect/

5.      Sterner, R. W., Small, G. E. & Hood, J. M. The Conservation of Mass. Nature Education Knowledge, 2011, 3(10), 20

6.      Ricardo Cavicchiolo et al., Scientists’ warning to humanity: microorganisms and climate change, Consensus statement, Nature Reviews Microbiology, 2019, 17, 569–586

7.      Sara Hallin and Paul L. E. Bodelier, Grand challenges in terrestrial microbiology: moving on from a decade of progress in microbial biogeochemistry. Frontiers in Microbiology, 2020, 11, 981.

8.      Janet K. Jansson and Kirsten S. Hofmockel, Soil microbiomes and climate change, Nature Reviews Microbiology, 2020, 18, 35–46

9.      Jiajie Feng et al., Warming-induced permafrost thaw exacerbates tundra soil carbon decomposition mediated by microbial community. Microbiome, 2020, 8, 3

10.  Chadburn S. E. et al., An observation-based constraint on permafrost loss as a function of global warming. Nature Climate Change, 2017, 7, 340–345

11.  Bartosz Adamszyk et al., Mechanisms of carbon sequestration in highly organic ecosystems – importance of chemical ecology. Chemistry Open, 2020, 9, 464–469

12.  Chao Liang and Ter C. Balser, Microbial production of recalcitrant organic matter in global soils: implications for productivity and climate policy. Correspondence, Nature Reviews Microbiology, 2011, 9, 75

13.  Cynthia M. Kallenbach et al., Direct evidence for microbial-derived soil organic matter formation and its ecophysiological controls, Nature Communications, 2016, 7,13630

14.  Veeraswamy Davamani et al., Mitigation of methane gas emissions in flooded paddy soil through the utilization of methanotrophs, 2020, 726, 138570

---

Бусад мэдээлэл