นักวิจัยสร้างแผนที่การกระจายตัวของ root symbiosis ทั่วทั้งโลก เพื่อทำความเข้าใจระบบนิเวศป่าให้มากขึ้น โดยทีมนักวิจัยได้ศึกษาปัจจัยที่จะทำให้ symbiont แต่ละชนิดเปลี่ยนแปลงไป รวมทั้งประเมินผลกระทบที่จะเกิดขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภมิอากาศโลกต่อความสัมพันธ์ระหว่างรากพืชกับจุลินทรีย์กลุ่มต่างๆ

จุลินทรีย์ที่อาศัยร่วมอยู่กับรากพืชนั้นคือกุญแจสำคัญของที่จะช่วยให้ต้นไม้บางชนิดดำรงชีวิตอยู่ได้ในสภาพที่ดินไม่เหมาะสม หรือดินที่มีการสลายตัวอย่างช้าๆ ของสารอินทรีย์ทำให้มีธาตุอาหารปลดปล่อยออกมาให้พืชใช้อย่างช้า นักวิจัยได้มุ่งเน้นไปที่การทำแผนที่จุลินทรีย์กลุ่มหลัก 3 กลุ่ม ซึ่งพบมากที่สุดในระบบรากพืช ได้แก่ arbuscular mycorrhizal fungi, actomycorrhizal fungi และ nitrogen-fixing bacteria

ซึ่งแต่ละกลุ่มจะประกอบไปด้วยจุลินทรีย์ทั้งแบคทีเรียและเชื้อราหลากหลายสายพันธุ์และมีความสัมพันธ์อย่างจำเพาะกับพืชแต่ละชนิด เพื่อประเมินความไวของ root symbiosis ต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโลก นักวิจัยได้ใช้การสำรวจแผนที่เพื่อทำแบบจำลอง โดยใช้ข้อมูลพื้นที่ป่ากว่า 1.1 ล้านแห่ง และต้นไม้กว่า 28,000 ชนิด จากนักวิทยาศาสตร์กว่า 200 คน

จากผลการทำนายแบบจำลองพบว่าจะมีการลดลงของ ectomycorrhizal fungi กว่าร้อยละ 10 ในปี ค.ศ. 2070 หากปริมาณการปลอดปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ยังอยู่ในระดับนี้ ซึ่งแน่นนอนว่าสิ่งที่จะตามมาคือ จะมีผลกระทบต่อความหนาแน่นของป่าไม้ เพราะกว่าร้อยละ 60 ของต้นไม้เกี่ยวข้องกับเชื้อรากลุ่มนี้ สำหรับ ectomycorrhizal fungi เป็นเชื้อราที่จะช่วยสร้างไนโตรเจนให้กับพืชโดยตรงจากการย่อยสลายสารอินทรีย์ เช่น ใบไม้ที่กำลังย่อยสลาย

การลดลงของ ectomycorrhizal fungi ยังจะทำให้ปริมาณคาร์บอนไดออกไซ์ในบรรยากาศเพิ่มขึ้นอีก เพราะเชื้อรากลุ่มนี้ช่วยให้มีการกักเก็บคาร์บอนไว้ในดิน ส่งผลให้พืชชนิดที่เจริญเติบโตเร็วเจริญได้ดีขึ้นเพราะใช้คาร์บอนไดออกไซด์ที่มีมากในอากาศได้ดี ส่วนพืชชนิดที่เจริญเติบโตช้าก็มีแนวโน้วที่จะลดลง เกิดการคัดเลือกโดยธรรมชาติขึ้น

นอกจากนี้ ปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ที่เพิ่มมากขึ้นในบรรยากาศและโลกที่ร้อนขึ้นจากสภาวะการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศโลก จะทำให้กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชเพิ่มขึ้น ซึ่งผลกระทบที่จะเกิดขึ้นต่อจากนั้นจะต้องมีการศึกษาอีกต่อไป

ภาพ-ข่าว : https://phys.org/news/2019-05-symbiotic-relationships-trees-microbes-worldwide.html

บทความฉบับเต็ม : Climatic controls of decomposition drive the global biogeography of forest-tree symbioses