Nichtvaskuläre Photoautotrophe (NVP), einschließlich Moose, Flechten, Landalgen und Cyanobakterien, sind Organismen, die ihre Energie aus Licht beziehen, denen jedoch das Gefäßgewebe fehlt, das Wasser und Nährstoffe in Gefäßpflanzen transportiert. Da sie keine Wurzeln haben, sind sie auf die direkte Wasseraufnahme aus der Atmosphäre oder aus der oberflächennahen Schicht des Bodens angewiesen.
Da der Wasserverlust nicht aktiv kontrolliert werden kann, trocknen die Organismen oft aus. Im Gegensatz zu den meisten Gefäßpflanzen sind NVP jedoch in der Lage, ihren Stoffwechsel weitgehend an diese großen Schwankungen des Wassergehalts anzupassen, was sie zu einer häufigen Vegetationsform in vielen ariden Ökosystemen wie Wüsten, Tundren und Hochlagen macht.
NVP gelten in vielen Regionen der Welt als essentiell für das Funktionieren von Ökosystemen, da sie beispielsweise durch ihre Assoziation mit stickstofffixierenden Bakterien für etwa 50 % des Stickstoffeintrags in natürliche Ökosysteme verantwortlich sind, die Verteilung sowie die Evapotranspiration von Stickstoff steuern Niederschläge in Wäldern, wirken sich auf die bodennahe Lufttemperatur aus, tragen zu Moorökosystemen bei, die schätzungsweise 30 % des globalen Bodenkohlenstoffs speichern, oder bilden Biokrusten, die Bodenoberflächen vor Erosion durch Wasser und Wind schützen.
Aktuelle Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass der Klimawandel eine erhebliche Bedrohung für NVP darstellen kann, mit erheblichen Auswirkungen auf viele Regionen der Welt. Aber inwieweit sich dies auf assoziierte Ökosysteme auswirken wird, ist höchst ungewiss.
„Wir haben festgestellt, dass Ökosystemfunktionen von NVP wahrscheinlich erheblich durch den Klimawandel beeinflusst werden und dass ein besseres quantitatives Verständnis einiger Schlüsselprozesse erforderlich ist, beispielsweise das Akklimatisierungspotenzial, die Reaktion auf erhöhten Kohlendioxidgehalt, die Rolle des Mikrobioms , und die Rückkopplung von Ökosystemveränderungen auf das Klima. Wir schlagen einen integrativen Ansatz mit innovativen, methodenübergreifenden Labor- und Feldexperimenten sowie ökophysiologischer Modellierung vor, für den eine nachhaltige wissenschaftliche Zusammenarbeit in der NVP-Forschung unerlässlich ist“, berichtet der Erstautor der Studie, Prof. Dr Philipp Porada vom Fachbereich Biologie der Universität Hamburg.
Die Arbeit wird in der Zeitschrift veröffentlicht Neuer Phytologe.
Mehr Informationen:
Philipp Porada et al, A research agenda for nonvascular photoautotrophs under climate change, Neuer Phytologe (2022). DOI: 10.1111/nph.18631