濱海濕地土壤有可能成為潛在的甲烷匯獲揭示

近日，廣東省科學院生態環境與土壤研究所研究員劉芳華團隊在濱海濕地土壤缺氧甲烷氧化研究方面取得新進展。相關研究發表于Soil Biology and Biochemistry。廣東省科學院生態環境與土壤研究所博士后郝欽欽為該論文第一作者。

甲烷和氧化亞氮（N2O）是重要的溫室氣體，其大氣濃度關系到全球氣候變化。前期研究發現濱海濕地土壤在好氧條件下具有甲烷氧化能力，好氧甲烷氧化菌是主要貢獻者。而在缺氧條件下，好氧甲烷氧化菌在濱海濕地土壤的代謝機制，特別是與N2O產生相關的亞硝酸鹽/硝酸鹽還原過程仍需要全面系統探究。

針對上述問題，研究人員首先通過微宇宙培養實驗證實，即使在缺氧條件下，甲烷氧化能力仍然存在。RNA水平的高通量測序結果表明，甲基桿菌（Methylobacter）是缺氧甲烷氧化的潛在參與者。隨后，研究團隊分離培養具有高氧親和力的甲基桿菌Methylobacter sp.YRD-M1菌株。基因組測序和純培養的實驗結果顯示其在缺氧條件下氧化甲烷的電子受體很可能是亞硝酸鹽。值得注意的是，該過程伴隨有少量N2O的產生，同樣的可能性也存在于該菌株的硝酸鹽代謝過程中。最后，通過比對分析公共數據庫信息結果顯示，類似Methylobacter sp. YRD-M1的微生物在陸地和濱海環境中分布廣泛。

該研究結果顯示，濱海濕地土壤因為廣泛存在以甲基桿菌為代表的甲烷氧化菌，從而很有可能成為潛在的甲烷匯。但值得注意的是，需要同時監測氧化亞氮的排放，否則有可能顧此失彼，魚與熊掌難以兼得。

上述研究工作得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金、中國博士后科學基金、廣東省基礎與應用基礎研究基金聯合基金、廣東省科學院發展專項資金等項目的支持。