Joshua Schimel - sylwetka autora

Moje badania koncentrują się na styku ekologii ekosystemów i mikrobiologii. Interesuje mnie, jak mikroby glebowe wpływają na procesy w skali ekosystemów. Szczególną uwagę zwracam na powiązania między procesami roślinnymi i glebowymi oraz na to, jak zmiany w strukturze społeczności mikrobiologicznej oddziałują na dynamikę ekosystemów. Moje obecne badania obejmują trzy ekosystemy: tundrę arktyczną w Alasce i Grenlandii, wysokogórskie ekosystemy Sierra Nevada oraz roczne trawiaste pola i sawanny dębowe w Kalifornii. Prace na Arktyce koncentrują się na dynamice materii organicznej gleby. Ze względu na dużą zawartość węgla w arktycznych glebach oraz na to, że Arktyka ociepla się szybciej niż inne rejony świata, pełni ona kluczową rolę w globalnym klimacie. Wzrost temperatury może zwiększyć emisję węgla do atmosfery, co może tworzyć pozytywne sprzężenie zwrotne w kontekście zmian klimatycznych. Alternatywnie, uwalnianie się składników odżywczych może pobudzać wzrost roślin, wzmacniając zdolność Arktyki do pochłaniania CO2 z atmosfery, co skutkowałoby negatywnym sprzężeniem zwrotnym. Który z tych procesów będzie dominował, zależne jest od charakteru materii organicznej w glebie, jej biodostępności i sposobu, w jaki uwolnione podczas rozkładu składniki odżywcze są wykorzystywane. W tym kontekście prowadzę projekty badające biodostępność węgla i azotu w glebie tundrowej i jak te wartości zmieniają się w ciągu roku. Zrozumienie zimy w Arktyce jest kluczowe, ponieważ mimo długotrwałej zimy aktywność biologiczna nie ustaje całkowicie. Znacząca część rocznej respiracji odbywa się właśnie zimą, co może odpowiadać za całoroczny netto odpływ węgla. Krążenie azotu pod śniegiem również wydaje się istotne dla zaopatrzenia roślin w ten pierwiastek. Niewiele wiemy o procesach kontrolujących aktywność mikrobów w zamarzniętych glebach. Ten projekt jest częścią programu ATLAS (Arctic Transitions in the Land-Atmosphere System), składowej NSF Polar Programs, Land-Atmosphere-Ice Interactions. Program ten jest szeroko zakrojonym przedsięwzięciem interdyscyplinarnym, skoncentrowanym na zrozumieniu Arktyki jako zintegrowanego systemu silnie powiązanych komponentów fizycznych i biologicznych. W Kalifornii kluczowy program bada funkcjonowanie rocznych trawiastych pól i sawann dębowych. Moje projekty obejmują dwie główne linie badawcze. Pierwsza z nich bada interakcje między roślinami a glebą oraz wpływ zmieniających się społeczności roślinnych na procesy glebowe, szczególnie krążenie azotu. Interesuje nas zwłaszcza wpływ traw rocznych, które na tereny Kalifornii zawitały ponad 100 lat temu. Z kim współpracujemy nad tym projektem? To pytanie interesuje nas, ponieważ badamy, jak zmieniają gleby na swoją korzyść. Współpracuję z dr. Jimem Reichmanem, Ericem Seabloomem oraz Oliverem Chadwickiem. Druga linia bada, jak stres (suszenie/reaktywacja) i dostępność zasobów w glebie wpływają na różnorodność mikrobiologiczną, skład społeczności oraz funkcje społecznościowe. Jest to projekt z zakresu podstawowej ekologii mikrobiologicznej, wykorzystujący narzędzia molekularne do analizy dynamiki określonych populacji mikrobiologicznych.