雪下微生物が春の生態系を支える仕組み(Microbes under the snow)

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2026-02-03 ロードアイランド大学(URI)

米国ロードアイランド大学(URI)の研究は、積雪下に存在する微生物群集が、春の生態系活動を支える重要な役割を担っていることを明らかにした。雪の下の土壌では、低温でも微生物が有機物分解や栄養塩循環を続けており、融雪期に植物が急速に成長するための栄養供給源となっている。しかし近年、気候変動による積雪量の減少や融雪時期の変化が、こうした微生物の活動や多様性を脅かしていることが分かってきた。研究者らは、雪に覆われた期間が短くなることで土壌が凍結しやすくなり、微生物群集が損なわれる可能性を指摘する。積雪下の「見えない生態系」を理解することは、森林や草地の生産性、水循環、炭素循環の将来予測に不可欠であると結論づけている。

<関連情報>

マルチオミクスにより、雪解け期の土壌微生物ブルームに関連する窒素動態が明らかに Multi-omics reveals nitrogen dynamics associated with soil microbial blooms during snowmelt

Patrick O. Sorensen,Ulas Karaoz,Harry R. Beller,Markus Bill,Nicholas J. Bouskill,Jillian F. Banfied,Rosalie K. Chu,David W. Hoyt,Elizabeth Eder,Emiley Eloe-Fadrosh,Allison Sharrar,Malak M. Tfaily,Jason Toyoda,Nikola Tolic,Shi Wang,Allison R. Wong,Kenneth H. Williams,Yangquanwei Zhong & Eoin L. Brodie
Nature Microbiology  Published:27 January 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41564-025-02213-2

雪下微生物が春の生態系を支える仕組み(Microbes under the snow)

Abstract

Snowmelt triggers a soil microbial bloom and crash that affects nitrogen (N) export in high-elevation watersheds. The mechanisms underlying these microbial dynamics are uncertain, making soil nitrogen processes difficult to predict as snowpack declines globally. Here, integration of genome-resolved metagenomics, metatranscriptomics and metabolomics in a high-elevation watershed revealed ecologically distinct soil microorganisms linked across the snowmelt time-period by their unique nitrogen cycling capacities. The molecular properties and transformations of dissolved organic N suggested that degradation or recycling of microbial biomass provided N for biosynthesis during the microbial bloom. Winter-adapted Bradyrhizobia spp. oxidized amino acids anaerobically and had the highest gene expression for denitrification during the microbial bloom. A pulse of nitrate was driven by spring-adapted Nitrososphaerales after snowmelt, but dissimilatory nitrate reduction to ammonia (DNRA) gene expression indicated significant nitrate retention potential. These findings inform our understanding of nitrogen cycling in environments sensitive to snowpack decline due to global change.

生物環境工学
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