Viren könnten den Kohlenstoffkreislauf in einer sich erwärmenden Welt neu mischen

Mikroben spielen eine wichtige Rolle in Ökosystemen, und diese Rollen ändern sich mit der globalen Erwärmung. Wissenschaftler wissen jetzt auch, dass die meisten Arten von Mikroben von Viren infiziert sind, aber sie wissen relativ wenig darüber, wie diese Virusinfektionen die Reaktion von Mikroben auf die Erwärmung verändern könnten.

In einer Studie veröffentlicht in FEMS Mikrobiologie Ökologiebeschreiben Wissenschaftler viele verschiedene Möglichkeiten, wie sich steigende Temperaturen auf Viren und ihre mikrobiellen Wirte auswirken könnten. Diese Veränderungen könnten letztendlich die Reaktion ganzer Ökosysteme auf die Erwärmung beeinflussen. Die Arbeit deckt mehrere wichtige Lücken im aktuellen Wissen der Forscher über die Zusammenhänge zwischen Viren, Erwärmung und Ökosystemfunktionen auf. Das Schließen dieser Lücken ist entscheidend für das Verständnis und die Vorhersage der Auswirkungen des Klimawandels auf Ökosysteme.

Diese Studie erstellt einen Fahrplan zum Verständnis der vielen verschiedenen Möglichkeiten, wie Viren die Auswirkungen der Erwärmung auf Gemeinschaften von Mikroben modifizieren könnten. Viren haben wahrscheinlich starke Auswirkungen auf Prozesse mit Mikroben und die Funktionsweise von Ökosystemen. Die Einbeziehung dieser bisher ignorierten Effekte in Ökosystemmodelle wird Wissenschaftlern dabei helfen, ihre Vorhersagen darüber zu verbessern, wie Ökosysteme auf den Klimawandel reagieren könnten.

Mikroorganismen spielen eine integrale Rolle in Ökosystemen, indem sie den Energie- und Stofffluss durch Prozesse wie Photosynthese (Kohlenstoffaufnahme), Atmung (Kohlenstofffreisetzung) und Zersetzung (Kohlenstoffrecycling) kontrollieren. Der Klimawandel verändert derzeit die Funktionsweise von Ökosystemen, indem er die Funktionsweise von Organismen in mikrobiellen Nahrungsnetzen verändert. Wissenschaftler wissen, dass Viren starke Auswirkungen auf mikrobielle Prozesse haben können, aber sie wissen weniger, wie sich diese Auswirkungen mit der zukünftigen Erwärmung ändern werden.

In dieser Studie untersuchten Wissenschaftler der Duke University, der University of Tennessee Knoxville, des Netherlands Institute of Ecology und des Oak Ridge National Laboratory die potenziellen Auswirkungen der Erwärmung auf Viren und wie diese das wissenschaftliche Verständnis der Reaktionen von Ökosystemen auf den Klimawandel verändern könnten. Die Erwärmung wirkt sich wahrscheinlich auf mehrere verschiedene Stadien des Virusinfektionszyklus sowie auf die Virus-Wirts-Dynamik aus. Allerdings gibt es noch viele Lücken in unserem Verständnis dieser Effekte.

Da Viren in allen Lebensräumen allgegenwärtig sind und starke Auswirkungen auf die mikrobielle Funktion haben, ist das Füllen dieser Lücken entscheidend, um zu verstehen, wie sich die Erwärmung auf den Energie- und Stofffluss in Ökosystemen auswirkt. Die vorläufigen Modelle der Forscher zeigen, dass Viren möglicherweise die natürlichen Kohlenstoffbilanzen beeinflussen könnten, was dazu führen könnte, dass einige Ökosysteme von Netto-Kohlenstoffquellen (die mehr Kohlenstoff freisetzen, als sie speichern) zu Netto-Kohlenstoffsenken (Absorption von Kohlenstoff) werden. Diese Studie zeigt, wie die Einbeziehung von Viren in Vorhersagemodelle zu neuen und unerwarteten Auswirkungen auf Ökosysteme als Reaktion auf den Klimawandel führen kann.