High temperatures enhance the microbial genetic potential to recycle C and N from necromass in high‐mountain soils
Notice bibliographique
Résumé
Climate change is strongly affecting high-mountain soils and warming in particular is associated with pronounced changes in microbe-mediated C and N cycling, affecting plant-soil interactions and greenhouse gas balances and therefore feedbacks to global warming. We used shotgun metagenomics to assess changes in microbial community structures, as well as changes in microbial C- and N-cycling potential and stress response genes and we linked these data with changes in soil C and N pools and temperature-dependent measurements of bacterial growth rates. We did so by incubating high-elevation soil from the Swiss Alps at 4°C, 15°C, 25°C, or 35°C for 1 month. We found no shift with increasing temperature in the C-substrate-degrader community towards taxa more capable of degrading recalcitrant organic matter. Conversely, at 35°C, we found an increase in genes associated with the degradation and modification of microbial cell walls, together with high bacterial growth rates. Together, these findings suggest that the rapidly growing high-temperature community is fueled by necromass from heat-sensitive taxa. This interpretation was further supported by a shift in the microbial N-cycling potential towards N mineralization and assimilation under higher temperatures, along with reduced potential for conversions among inorganic N forms. Microbial stress-response genes reacted inconsistently to increasing temperature, suggesting that the high-temperature community was not severely stressed by these conditions. Rather, soil microbes were able to acclimate by changing the thermal properties of membranes and cell walls as indicated by an increase in genes involved in membrane and cell wall modifications as well as a shift in the optimum temperature for bacterial growth towards the treatment temperature. Overall, our results suggest that high temperatures, as they may occur with heat waves under global warming, promote a highly active microbial community capable of rapid mineralization of microbial necromass, which may transiently amplify warming effects.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| 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 | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 tête enseignante, 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 ».