主要研究 今天

梅丽莎·诺尔：对土壤科学和全球变化充满热情

主要研究生命科学与农业学院（COLSA）研究科学家 梅丽莎·克诺尔 是出于对研究土壤并解开其奥秘的热情. 自2002年以来，Knorr一直负责管理Serita弗雷的土壤微生物生态学实验室, 关注土壤碳循环和全球变化，特别是各种全球变化压力如何影响土壤复杂的微生物群落. 她的研究提供了有助于保护生态系统和减缓气候变化的见解. 她的主要工作领域之一是在哈佛森林长期生态研究站, 自2002年加入联合国大学以来，她为多个全球变革实验做出了贡献.

在俄亥俄州立大学读本科期间，诺尔第一次对土壤科学产生了兴趣.

“我第一次了解土壤是在本科期间在陆地生态学实验室做志愿者,克诺尔分享道. “从那里开始，我就从未离开过土壤科学领域!”

从那时起, 了解土壤的复杂性和重要性已成为克乐的长期重点, 尤其是在全球变化的背景下.

一小块土壤——一茶匙——就能包含10亿个有机体和几米长的真菌菌丝,克诺尔解释道. “例如，这些生物的活动是对气候的主要反馈, 通过二氧化碳的产生——以及它们彼此之间和它们的环境之间复杂的相互作用，对预测未来气候至关重要.”

克诺尔收到了 2010年获得COLSA研究支持人员奖，2024年获得院长杰出奖. 工作之余, 她花时间在她的花园里继续她对地球的热情, 寻找蘑菇, 探索当地的徒步旅行路线.

新英格兰的森林正面临多重环境挑战, 包括历史上较高的大气氮沉积率和气候变化导致的气温上升. 虽然科学家们研究了这两个相互独立的变量, 确定气温上升如何导致东北森林的碳流失，以及氮沉积增加如何导致碳积累, 直到现在，很少有研究对两者的双重影响进行检验. 永利app新版本官网地址的一个研究小组使用了一项为期16年的研究数据 哈佛森林长期生态研究（LTER）站点 他们发现，当土壤变暖和土壤氮含量增加结合在一起时, 土壤碳储量由于地下植物的根系输入而保持稳定. 这些结果挑战了单因素研究的结论，并表明受气候变化影响的东北森林土壤碳损失可能低于先前的预测.

在过去的一个世纪里，新英格兰的平均气温上升了1摄氏度.7°F. 虽然氮沉积率正在下降, 它们仍然是工业化前水平的5-6倍. 多余的氮, 通过降雨和降雪沉积在生态系统中, 能通过破坏植物健康和酸化水道来危害森林吗. 联合国大学的研究， 最近发表在 自然生态 & 进化, 结果显示，虽然变暖和氮富集共同增加了土壤呼吸作用——植物根系和土壤微生物向大气释放二氧化碳的过程——但土壤总体碳储量保持稳定, 这要归功于植物更多的碳输入.

“这项研究最令人兴奋的是，它是持续时间最长的实验之一，着眼于两个全球变化压力，而不仅仅是关注一个,梅丽莎·诺尔说, 主要研究的实验室研究主管 生命科学与农业学院 （COLSA）和该论文的主要作者. “这对东北地区的研究尤为重要, 历史上哪个地区的氮沉降更大, 现在比全国其他地区变暖得更快.”

研究导致诺尔和 Serita弗雷他是 联合国大学自然资源和环境部 还有一位科学家 新罕布什尔州农业实验站, 将丰收森林遗址的土壤暴露在5°C的持续升温和每年每平方米5克的氮肥中. 之前在哈佛森林的研究表明，土壤变暖本身就会导致大量的碳流失, 而长期土壤氮富集导致碳积累.

“植物, 特别是通过根系更替——植物根系生长的自然过程, 死亡和分解-并增加植物生长和活动, 向土壤中添加新的碳,弗雷说。. “当微生物活动分解有机物时, 发布公司₂, 我们观察到，由于温度升高和氮含量增加，地下植物碳输入增加，有助于维持土壤碳水平, 抵消了土壤中碳的大量净损失.”

弗雷说, “这一发现特别强调了森林生态系统中植物-土壤相互作用的重要性，以及这些过程如何成为管理森林的关键，并确保它们通过吸收二氧化碳并降低其在大气中的浓度继续发挥碳汇的作用.”

“在这项研究中观察到的土壤碳储存的弹性，对森林在应对气候变化和抵消东北地区不断上升的大气二氧化碳水平方面的作用具有重要意义,克诺尔说.

“通过挑战以前只考虑一个因素的研究预测, 这项研究为生态系统如何应对多种压力提供了更全面的图景,克诺尔说, 他补充说：“这项研究提供了一些见解，可以为保护策略提供信息，以加强碳封存，保护东北地区的森林健康.”

这项工作是由Melissa A. 亚历山大·R·诺尔. 埃里克·W·康托斯塔. 托马斯·莫里森. 马克·穆拉托尔. 安东尼，尤利安娜·斯托伊卡，凯文·M. 麦娜·杰耶. 辛普森和塞丽塔·D. 弗雷.

对这项研究的支持来自 U.S. 国家自然科学基金生态长期研究计划 和一个 环境生物学长期研究基金.