Kväveutlakning orsakas av arkéer

Markens bakterier och arkéer kan omvandla ammonium till nitrit. Ella Wessén visar i sin doktorsavhandling från SLU att dessa två nitrifierande organismgrupper verkar föredra olika markmiljöer. Troligtvis är det arkeérna, inte bakterierna, som driver nitratutlakningen i marken. (Porträttet ovan taget av Klara Båth.)

)Nitrifikation är en del av kvävets kretslopp i marken. Då omvandlas ammonium till nitrit och därefter till nitrat. Processen accelereras i jordbruksmark och resulterar i kväveförluster t.ex. i form av nitratutlakning, vilket kan leda till övergödning av omgivande vattendrag.

Man har sedan slutet av 1800-talet vetat att det finns nitrifierande bakterier, medan de nitrifierande arkeérna upptäcktes för bara några år sedan. Arkeér räknades tidigare in i organismgruppen bakterier, men är nu en av de tre domänerna i ”livets träd” som används för att klassificera organismer. De finns överallt där man kan hitta bakterier och även i andra, mer extrema miljöer, t.ex. heta källor. Många studier har nu rapporterat att det verkar finnas fler nitrifierande arkeér än bakterier i de flesta jordar.

Mikrobiolog Ella Wessén har i sitt doktorsarbete vid SLU undersökt nitrifierande mikrobsamhällens sammansättning, antal och aktivitet i olika fältstudier. Hon kunde visa att det oftast fanns fler arkeér än bakterier i de undersökta markekosystemen, och att de nitrifierande arkéerna troligen är orsak till att nitrat lakas ut från åkermark. I en skogsbevuxen torvjord hittade hon dock ett större antal nitrifierande bakterier än arkeér, vilket tyder på att bakterierna kan vara viktiga i den typen av markekosystem.

– Resultat från ett femtio år gammalt gödslingsförsök på åkermark visar också att torvtillsats skapar en miljö som är fördelaktig för bakterierna men ofördelaktig för arkeérna, berättar Ella Wessén.

Markparametrar, som t.ex. pH, kolhalt och kvävehalt, påverkar förekomsten av de två nitrifierande grupperna på olika sätt. Det kan förklara skillnader i förekomst mellan de undersökta jordarna, och tyder på en nischdifferentiering mellan de nitrifierande bakterierna och arkeérna i mark. Fördelning av de båda grupperna var även olika när den rumsliga variationen studerades över en 44 hektar stor jordbruksmark. Detta är ett första steg till att identifiera de nitrifierande organismernas nischer i fältskala.

– Mina resultat kan i förlängningen få betydelse för att bedöma åtgärder för att minimera kväveläckaget, säger Ella Wessén.

---------------------------

FM Ella Wessén, institutionen för mikrobiologi, SLU, försvarar sin avhandling med titeln ”Niche Differentiation of Ammonia Oxidizing Bacteria and Archaea in Managed Soils”. Disputationen avser filosofie doktorsexamen. 

Tid: fredagen den 15 april 2011, klockan 09.00

Plats: Loftets hörsal, Ultuna, SLU Uppsala

Opponent: Senior Researcher Dr Paul Bodelier, NIOO - Centre for Limnology of theRoyalNetherlandsAcademy of Arts and Sciences, Nieuwersluis, Nederländerna

Mer information

Ella Wessén, 018-67 32 06, ella.wessen@slu.se

Avhandlingen, http://pub.epsilon.slu.se/8002/

Institutionen för mikrobilogi, http://www.slu.se/sv/fakulteter/nl/om-fakulteten/institutioner/institutionen-for-mikrobiologi/

Pressbilder

(Får publiceras fritt i samband med artiklar om disputationen, fotograf ska anges.) 

Porträtt på Ella Wessén. Foto: Greta Hulting, http://www.slu.se/Global/externwebben/overgripande-slu-bilder/om-slu-bilder/aktuellt-bilder/2011/pressbilder/EllaWessén.JPG