Efeitos do uso da terra na composição e características do microbioma do solo com consequências para sua eficiência de uso de carbono no ecossistema

Resumo O microbioma do solo determina o destino dos insumos subterrâneos de carbono fixo pelas plantas. As alterações nas propriedades do solo causadas por mudanças no uso da terra levam a modificações na estrutura e função do microbioma, resultando em perda ou ganho de carbono orgânico do solo (COS). O pH do solo é o principal fator que regula as características do microbioma, levando a caminhos distintos de ciclagem de carbono microbiano, mas os mecanismos subjacentes permanecem subestudados. Aqui, as relações taxa-característica por trás do destino variável do COS foram investigadas em dois contrastes de intensidade de uso da terra em regiões temperadas, com pH do solo diferente, utilizando metaproteômica, metabarcoding e um experimento de decomposição de litter rotulado com 13 C. A incorporação de 13 C na biomassa microbiana aumentou com a intensificação do uso da terra em solos de pH baixo, mas diminuiu em solos de pH alto, impactando a eficiência de uso de carbono (EUC) do ecossistema em direções opostas. A redução nas características de biossíntese em contrastes de intensidade de uso da terra foi devido ao aumento da abundância de proteínas ligadas à aquisição de recursos e à tolerância ao estresse. Essas compensações de características em nível comunitário foram fundamentadas por mudanças induzidas pela intensificação do uso da terra em táxons dominantes com características distintas. Essas mudanças nas características alteram o equilíbrio da decomposição e estabilização do carbono no solo por meio de caminhos divergentes controlados pelo pH. Em solos de pH baixo, a intensificação do uso da terra alivia o estresse abiótico microbiano, resultando em aumento da EUC, mas promove a decomposição e a perda de COS. Em contraste, em solos de pH alto, a intensificação do uso da terra aumenta as limitações fisiológicas microbianas e diminui a EUC, levando à redução da acumulação de necromassa e estabilização do COS. Demonstramos como a EUC microbiana pode ser desconectada do COS, destacando a necessidade de uma consideração cuidadosa em prever ou gerenciar o armazenamento de COS para a saúde do solo e a mitigação das mudanças climáticas.