Криогенные почвы, занимающие до 15% всех почв (Namsaraev et al., 2023), играют важную роль в биогеохимических циклах элементов благодаря большому содержанию в них органического углерода (Poppeliers et al., 2022) из-за ограниченной микробной активности. Почвенное органическое вещество играет важную роль в глобальном цикле углерода — его трансформация и разложение микроорганизмами могут привести к выбросу парниковых газов в атмосферу (Namsaraev et al., 2023). Кроме того, почвенные микроорганизмы фиксируют азот, ответственны за нитрификацию, денитрификацию и эмиссию метана, что ставит их в центр круговорота биогенных элементов. Однако взаимосвязь между микробным разнообразием и функцией почвенной экосистемы изучена недостаточно (Namsaraev et al., 2023). Глобальное изменение климата, особенно быстро идущее в высоких широтах, может привести к изменению активности микроорганизмов, что отразится на содержании в почве органического вещества и эмиссии парниковых газов. Повышение температуры воздуха в последние десятилетия (~0,09°C каждые 10 лет) отмечено во многих регионах Арктики, что в 2 раза выше, чем в других регионах Северного полушария (Namsaraev et al., 2023). В случае дополнительного выброса из почв углерода в атмосферу в форме CO2 и CH4 еще больше увеличится парниковый эффект, что может стать сопоставимым с ежегодным антропогенным увеличением этих газов в атмосфере. Это может привести к превращению Арктических экосистем из поглотителей органического углерода в его источник (Namsaraev et al., 2023). Поэтому понимание структуры сообществ почвенных микроорганизмов Арктики и связанных с ними функций важно для реалистичных прогнозов будущих биогеохимических циклов и климата. Степень релевантности информации о составе и структуре почвенного микробиома для прогнозирования экологических функций почвы, таких, как ее дыхание и накопление органического вещества, остается предметом исследований и активных дискуссий. Исследований, посвященных содержанию органического углерода и микробной биомассы в арктических почвах, крайне мало. Также крайне мало сведений о связи микробного разнообразия с функционированием арктических экосистем (Namsaraev et al., 2023). Исследована биологическая активность: запасы и структура микробной биомассы методами люминесцентной микроскопии, численность копий рибосомальных генов микроорганизмов (бактерий, архей и грибов), а также количество КОЕ микромицетов и сапротрофных бактерий в почвах северо-западного Таймыра в окрестностях поселка Диксон.
Показано, что все параметры биологической активности почв снижаются от поверхностных горизонтов к надмерзлотным и от антропогенно-нарушенных экосистем к фоновым. Судя по оцененным показателям биологической активности почв, можно говорить о высокой степени трансформации экосистем окрестностей поселка Диксон из-за промышленного и бытового воздействия на почвенный покров. Несмотря на серьезное сокращение населения и уменьшения интенсивности хозяйственной деятельности в Диксоне, степень нарушенности почв остается достаточно высокой, что подтверждает информацию о низких темпах восстановления нарушенных арктических экосистем. Усиленная деятельность человека приводила к увеличению таксономического разнообразия и возрастанию доли условно-патогенных для человека видов микроорганизмов. По-видимому, необходимо проведение определенных работ по рекультивации антропогенно-нарушенных почв поселка.

Исследование выполнено при финансовой поддержке РНФ, проект № 25-74-00001.

Namsaraev, Z., Bobrik, A., Kozlova, A., Krylova, A., Rudenko, A., Mitina, A., ... & Toshchakov, S. (2023). Carbon emission and biodiversity of Arctic soil microbial communities of the Novaya Zemlya and Franz Josef Land Archipelagos. Microorganisms, 11(2), 482.
Poppeliers, S. W., Hefting, M., Dorrepaal, E., & Weedon, J. T. (2022). Functional microbial ecology in arctic soils: the need for a year-round perspective. FEMS microbiology ecology, 98(12), fiac134.