Studerar mikrobers samspel för att förstå markens kväveomsättning 

Sara Hallin vill utmana den nuvarande kunskapen om mikroberna i kvävets kretslopp och förstå de mekanismer som bestämmer vart kvävet i marken tar vägen. Det är mikrober som avgör hur mycket växttillgängligt kväve som blir kvar i marken och hur mycket som försvinner till luft och vatten i form av kvävgas eller växthusgasen lustgas.

Kväve är ett viktigt näringsämne för alla organismer och begränsar ofta tillväxten i ekosystemen. Samtidigt kan det finnas för mycket kväve, vilket leder till övergödning och kan hota den biologiska mångfalden. Även klimatet påverkas av kväve genom utsläpp av den starka växthusgasen lustgas, som till stor del produceras av markens mikrober. 

Kvävets globala kretslopp drivs av mikrober

Mikrober omvandlar kväve från en form till en annan. Sara Hallins forskning har visat att många mikrober verkar vara specialiserade på att utföra en viss reaktion i kvävets kretslopp. Det betyder att flera specialister måste samverka för att utföra processerna som oftast sker i flera steg. 

– Mitt forskningsprogram utmanar vår nuvarande förståelse av kvävets kretslopp genom att ta hänsyn till samspel och konkurrens mellan specialiserade mikrober. Vi kommer att öppna nya forskningsspår om okända organismer och processer, säger Sara Hallin.

Sara Hallin och hennes forskargrupp ska börja med att kartlägga hur nätverken av samspelande mikrober som omsätter specifika kväveformer ser ut i olika markekosystem, genom att analysera stora mängder DNA-sekvenser från markekosystem över hela jorden. Detta följs av experiment för att ta reda på hur markens egenskaper och samspelet mellan kväveomsättande mikrober formar nätverken. Parallellt kommer de att söka bevis för teoretiskt möjliga processer och sedan förhoppningsvis isolera de mikrober som utför dem. 

Den nya kunskapen kan hjälpa oss att minska utsläppen av lustgas och öka kväveutnyttjandet i jordbruksmark. Forskningsresultaten kan även få betydelse för förståelsen av kolets kretslopp, till exempel inlagringen av kol i marken.