미생물 탄소 사용 효율이 전 세계 토양 탄소 저장을 촉진한다

토양은 다른 육상의 생태계보다 더 많은 탄소를 저장한다1,2. 토양 유기탄소(SOC)가 어떻게 형성되고 지속되는지는 여전히 불확실하며1,3, 이는 기후 변화에 어떻게 반응할지를 이해하는 데 도전 과제가 된다3,4. 토양 미생물이 SOC의 형성, 보존 및 손실에 중요한 역할을 한다고 제안되었다5-7. 미생물은 여러 경로를 통해 토양 유기물의 축적 및 손실에 영향을 미치지만4,6,8-11, 미생물 탄소 사용 효율(CUE)은 이러한 과정의 균형을 포착할 수 있는 통합 지표이다12,13. CUE는 SOC 저장의 변동성을 예측하는 역할을 할 잠재력이 있지만, SOC 지속성에서 CUE의 역할은 아직 해결되지 않았다7,14,15. 여기에서는 전 세계 규모의 데이터 세트, 미생물 과정 명시 모델, 데이터 동화, 심층 학습 및 메타 분석을 결합하여 CUE와 SOC 보존, 기후, 식생 및 토양 특성과의 상호작용 간의 관계를 조사한다. 우리는 CUE가 SOC 저장 및 전 세계의 공간 변variation을 결정하는 데 있어 다른 평가된 요소들(예: 탄소 입력, 분해 또는 수직 수송)보다 최소 네 배 더 중요하다는 것을 발견했다. 추가로, CUE는 SOC 함량과 긍정적인 상관관계를 보인다. 우리의 발견은 미생물 CUE가 세계적인 SOC 저장의 주요 결정 요소임을 나타낸다. CUE의 기초가 되는 미생물 과정을 이해하고 그 환경 의존성을 파악하는 것은 변화하는 기후에 대한 SOC 피드백을 예측하는 데 도움이 될 수 있다.