Svampar bestämmer över koldynamiken i borealskogens jordar

Boreala skogar spelar en viktig roll i kolets globala kretslopp eftersom deras jordar innehåller stora mängder inbundet kol. Svampar är centrala i de här ekosystemen, eftersom de är delaktiga både i nedbrytning av kolföreningar och i att cirkulera olika näringsämnen.

– I min avhandling ville jag få en bättre förståelse för hur svampsamhällen reglerar ekosystemprocesser, både genom att titta närmare på näringscykler och hur organiska ämnen ackumuleras i jorden, säger Julia.

Underjordens hemligheter avslöjas med molekylära metoder

Svampar kan se ut på olika sätt och ha olika funktioner. Med nya molekylära metoder kan vi kan studera hela svampsamhällen under jord. Genom att undersöka svampars aktiviteter, till exempel mäta enzymer som svampar producerar för att bryta ned organiskt material, är det möjligt att få mer information om hur olika arter är involverade i nedbrytning av organiska material och i cirkulering av näringsämnen.

I Julias avhandling användes de senaste sekvenseringsmetoderna, enzymanalyser, analyser av  stabila isotoper samt modellering för att undersöka hur svampars mångfald och artsammansättning svarade på skogsbruk och ekosystemets fertilitet. Fältarbetet gjordes över hela Sverige.

Vissa svampar är väldigt känsliga för skogsbruk

– Genom att studera olika slags skogar, från de som nyss kalhuggits till riktigt gamla skogar, såg vi att mykorrhizasvampar (svampar som lever i symbios med träd och får sitt kol från träden) försvann efter kalhuggning medan saprotrofa svampar (svampar som lever fritt och får kol och näringsämnen från marken) gynnades. Effekten av den här störningen varade i minst 50 år, säger Julia.

Att ha korta rotationsperioder i skogsbruket kan leda till att viktiga funktioner försvinner tillsammans med mykorrhizasvamparna och det i sin tur kan leda till att skogens tillväxt blir sämre. 

Viktiga processer under jorden

- Genom att undersöka jordprofiler såg vi att kol- och kvävedynamiken berodde på ekosystemets fertilitet, rotnedbrytning och svampsamhällets sammansättning. Det visade sig att processerna under jord är viktigare för den humusuppbyggnaden på lång sikt jämfört med processerna ovan jord, som t ex nedfall av barr, säger Julia.

Sammanfattningsvis visade resultaten av experimenten som utförts på olika skalor och i olika ekosystemtyper att marksvampar är de främsta drivkrafterna för kol- och kvävedynamik i boreala skogsekosystem.

- Våra resultat visar att det är oerhört viktigt att inkludera jordsvampar när skogsekosystem modelleras, avslutar Julia.

Julia Kyaschenko kommer försvara sin doktorsavhandling ”Fungal communities as determinants of carbon dynamics in boreal forest soils” den 16:e mars kl 09.00. Professor Tom Bruns från Department of Plant and Microbial Biology på University of California I Berkeley, USA kommer vara opponent.