Molybdenum threshold for ecosystem scale alternative vanadium nitrogenase activity in boreal forests
Notice bibliographique
Résumé
Biological nitrogen fixation (BNF) by microorganisms associated with cryptogamic covers, such as cyanolichens and bryophytes, is a primary source of fixed nitrogen in pristine, high-latitude ecosystems. On land, low molybdenum (Mo) availability has been shown to limit BNF by the most common form of nitrogenase (Nase), which requires Mo in its active site. Vanadium (V) and iron-only Nases have been suggested as viable alternatives to countering Mo limitation of BNF; however, field data supporting this long-standing hypothesis have been lacking. Here, we elucidate the contribution of vanadium nitrogenase (V-Nase) to BNF by cyanolichens across a 600-km latitudinal transect in eastern boreal forests of North America. Widespread V-Nase activity was detected (∼15–50% of total BNF rates), with most of the activity found in the northern part of the transect. We observed a 3-fold increase of V-Nase contribution during the 20-wk growing season. By including the contribution of V-Nase to BNF, estimates of new N input by cyanolichens increase by up to 30%. We find that variability in V-based BNF is strongly related to Mo availability, and we identify a Mo threshold of ∼250 ng·g lichen −1 for the onset of V-based BNF. Our results provide compelling ecosystem-scale evidence for the use of the V-Nase as a surrogate enzyme that contributes to BNF when Mo is limiting. Given widespread findings of terrestrial Mo limitation, including the carbon-rich circumboreal belt where global change is most rapid, additional consideration of V-based BNF is required in experimental and modeling studies of terrestrial biogeochemistry.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».