ทีมนักวิทยาศาสตร์นานาชาติได้ทำแผนที่ไมโครไบโอมด้านสิ่งแวดล้อมของทั้งประเทศเป็นครั้งแรก โดยสร้างแผนที่ที่มีความละเอียดสูง-ของสิ่งมีชีวิตจุลินทรีย์ทั่วเดนมาร์ก โครงการนี้นำโดยมหาวิทยาลัย Aalborg โดยได้รับการสนับสนุนจากมหาวิทยาลัยเวียนนา โดยวิเคราะห์ตัวอย่างดินและสิ่งแวดล้อมมากกว่า 10,000 ตัวอย่างทั่วประเทศ และได้รับการตีพิมพ์ในธรรมชาติภายใต้ชื่อจุลินทรีย์ Danica.
ตัวอย่างถูกเก็บที่ความละเอียดเชิงพื้นที่โดยเฉลี่ยประมาณสี่ตารางกิโลเมตร ซึ่งทำให้เกิดสิ่งที่นักวิจัยอธิบายว่าเป็นภาพรวมที่ไม่เคยมีมาก่อนของความหลากหลายและการทำงานของจุลินทรีย์ในประเทศ ชุดข้อมูลนี้ให้ข้อมูลเชิงลึกว่าจุลินทรีย์ตอบสนองต่อการใช้ที่ดิน เกษตรกรรม และการรบกวนสิ่งแวดล้อมในระดับชาติอย่างไร
นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเวียนนามีบทบาทสำคัญในการวิเคราะห์จุลินทรีย์ที่เป็นไนตริไฟเออร์ - ที่ขับเคลื่อนขั้นตอนสำคัญในวัฏจักรไนโตรเจนทั่วโลก สิ่งมีชีวิตเหล่านี้เป็นตัวกำหนดว่าไนโตรเจนจากปุ๋ยจะยังคงอยู่ในพืชผลได้นานแค่ไหน และเมื่อใดที่ไนโตรเจนจะถูกแปลงเป็นรูปแบบที่ก่อให้เกิดมลพิษทางน้ำหรือระบายออกสู่ชั้นบรรยากาศ
การศึกษาครั้งนี้แสดงให้เห็นเป็นครั้งแรกที่มีการกระจายตัวของไนตริไฟเออร์ในดินทั่วประเทศ นอกจากนี้ยังเน้นย้ำถึงช่องว่างความรู้ที่สำคัญ: สองกลุ่มที่แพร่หลายมากที่สุด - TA-21 เชื้อสายของอาร์เคียและโคแมมมอกซ์ที่ออกซิไดซ์แอมโมเนียไนโตรสไปราclade B - ไม่มีตัวแทนที่ได้รับการปลูกฝัง เป็นผลให้ยังไม่สามารถศึกษาโดยตรงในห้องปฏิบัติการได้ แม้ว่าจะครอบครองพื้นที่ขนาดใหญ่ของดินทางการเกษตรและธรรมชาติก็ตาม นักวิจัยยังได้ระบุหลักฐานที่ชัดเจนเกี่ยวกับกลุ่มไนไตรท์{3}}แบคทีเรียออกซิไดซ์ที่ไม่รู้จักและไม่ได้รับการเพาะเลี้ยงมาก่อน
การค้นพบนี้มีน้ำหนักเฉพาะสำหรับเดนมาร์ก ซึ่งประมาณสอง-ของพื้นที่ถูกใช้เพื่อการเกษตร การใช้ปุ๋ยอย่างเข้มข้นทำให้เกิดการสูญเสียไนโตรเจนอย่างมีนัยสำคัญลงสู่น้ำใต้ดิน แม่น้ำ และน่านน้ำชายฝั่ง ขณะเดียวกันก็มีส่วนทำให้เกิดการปล่อยก๊าซไนตรัสออกไซด์ ซึ่งเป็นก๊าซเรือนกระจกที่มีศักยภาพ ไนตริไฟเออร์แต่ละชนิดแตกต่างกันไปตามปริมาณไนตรัสออกไซด์ที่ผลิตได้ และวิธีที่ไนตริไฟเออร์ตอบสนองต่อสารยับยั้งไนตริฟิเคชันที่เติมลงในปุ๋ย ทำให้การกระจายตัวของไนตริกมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการจัดการสิ่งแวดล้อม
นักวิจัยกล่าวว่าแผนที่สามารถช่วยทำให้เกษตรกรรมตรงเป้าหมายและยั่งยืนมากขึ้นโดยการปรับกลยุทธ์ปุ๋ยให้สอดคล้องกับชุมชนจุลินทรีย์ที่มีอยู่ในดิน เมื่อเวลาผ่านไป สิ่งนี้สามารถลดการสูญเสียสารอาหาร จำกัดมลพิษทางน้ำ และลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก
นอกเหนือจากการเกษตรแล้ว การศึกษายังแสดงให้เห็นว่าการรบกวนของมนุษย์ทำให้เกิดร่องรอยของจุลินทรีย์ที่ชัดเจน แหล่งที่อยู่อาศัยที่ได้รับการจัดการอย่างเข้มข้นมีแนวโน้มที่จะมีความหลากหลายในท้องถิ่นสูง แต่ดูเหมือนว่าจะมีความเป็นเนื้อเดียวกันมากกว่าในระดับชาติ ระบบนิเวศที่ถูกรบกวนน้อยลงยังคงรักษาความหลากหลายของจุลินทรีย์โดยรวมได้มากขึ้น ผู้เขียนแนะนำว่า "ลายนิ้วมือของจุลินทรีย์" ดังกล่าวสามารถนำมาใช้ประเมินความสำเร็จของโครงการฟื้นฟูที่อยู่อาศัยได้ในที่สุด
ผลกระทบขยายไปไกลกว่าเดนมาร์ก ออสเตรียเผชิญกับความท้าทายที่คล้ายกันที่เกี่ยวข้องกับความเข้มข้นของการทำฟาร์ม การจัดการสารอาหาร และการปกป้องน้ำ ตามที่นักวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการศึกษานี้ แผนที่ของเดนมาร์กได้ให้แบบจำลองว่าข้อมูลไมโครไบโอมระดับประเทศ-สามารถแจ้งนโยบายสิ่งแวดล้อมในที่อื่นได้อย่างไร ตั้งแต่การใช้ปุ๋ยให้เกิดประโยชน์สูงสุดไปจนถึงการประมาณค่า-การปล่อยก๊าซเรือนกระจกในดิน
ผู้เขียนยืนยันว่าการรวมข้อมูลไมโครไบโอมลงในที่ดิน-การใช้การวางแผนและกลยุทธ์ด้านสภาพภูมิอากาศจะเป็นสิ่งจำเป็นในขณะที่ประเทศต่างๆ พยายามสร้างความสมดุลระหว่างผลผลิตทางการเกษตรกับการคุ้มครองสิ่งแวดล้อม
