Bakterien erhöhen die Oberflächentemperatur von Böden in ariden Gebieten durch die Produktion von Sonnenschutzmitteln

Die Oberflächentemperatur von Böden, ein wichtiger Faktor für biogeochemische Prozesse an Land, hängt stark vom Bodenalbedo ab, das durch Faktoren wie Pflanzenbedeckung erheblich modifiziert werden kann. In wenig bewachsenen Gebieten kann die Bodenoberfläche von photosynthetischen Mikroben kolonisiert werden, die Biokrustengemeinschaften bilden. Hier verwenden wir gleichzeitige physikalische, biochemische und mikrobiologische Analysen, um zu zeigen, dass reife Biokrusten die Oberflächentemperatur des Bodens um bis zu 10 °C erhöhen können durch die Ansammlung großer Mengen eines sekundären Metaboliten, des mikrobiellen Sonnenschutzmittels Scytonemin, das von einer Gruppe spät-sukzessionaler Cyanobakterien produziert wird. Die Ansammlung von Scytonemin verringert das Bodenalbedo signifikant. Eine solche lokale Erwärmung hat offensichtliche und unmittelbare Folgen für das Bodenmikrobiom, indem sie den Ersatz von thermosensiblen Bakterienarten durch thermotolerantere Formen induziert. Diese Ergebnisse zeigen, dass nicht nur Vegetation, sondern auch Mikroorganismen ein Faktor bei der Modifikation des terrestrischen Albedos sind, was potenziell Auswirkungen auf Biosphärenrückkopplungen im Hinblick auf vergangenes und zukünftiges Klima hat, und fordern eine direkte Bewertung solcher Effekte in größeren Maßstäben.