Toutes les plantes ont besoin d'électrons pour faciliter les tâches biologiques et chimiques. Les scientifiques de Cornell ont découvert un nouveau système haute définition qui permet aux électrons de voyager dans le sol plus loin et plus efficacement qu'on ne le pensait auparavant.

« Les micro-organismes ont besoin d'électrons pour tout ce qu'ils font. S'ils consomment des nutriments, crachent du méthane ou expulsent du dioxyde de processus biologique - ils ont besoin d'électrons, " dit Tianran Sun, chercheur postdoctoral en sciences du sol et des cultures et auteur principal de l'article paru le 31 mars dans Communication Nature .

Comme les gros volumes d'électricité qui s'écoulent des chutes du Niagara dans tout le nord de l'État de New York, les électrons traversent le sol via le carbone. "Nous n'étions pas au courant de ce système de distribution de sol haute définition transportant des électrons de loin. Ce ne sont pas des kilomètres, ce ne sont pas des mètres, mais les distances centimétriques qui comptent dans le sol, " a déclaré Johannes Lehmann, professeur de sciences du sol.

En réalité, l'amendement du sol avec du carbone pyrogène – connu sous le nom de biochar – apporte une haute définition au réseau électronique. À son tour, les électrons stimulent les réseaux conducteurs et la croissance, dit Soleil.

"Auparavant, nous pensions qu'il n'y avait que des voies d'électrons peu performantes dans le sol - et maintenant nous avons appris que les électrons sont canalisés à travers le sol de manière très efficace et très performante, " a déclaré Lehmann.

Lehmann et les membres de son laboratoire avaient eu du mal à comprendre pourquoi les micro-organismes prospéraient en présence de biochar. Le groupe a enlevé le phosphore du sol, rendre l'environnement inhospitalier. Ils ont exclu l'eau et les nutriments. Ils ont abandonné l'utilisation du biochar comme source de nourriture car les micro-organismes ne peuvent pas en consommer beaucoup. Grâce à l'expérience de Sun en chimie environnementale, les scientifiques ont découvert que les micro-organismes peuvent être attirés par les électrons que le biochar peut transporter.

« Ces résultats permettront de mieux comprendre les réponses microbiennes dans le sol et le métabolisme microbien, y compris les effets à long terme sur les émissions de gaz à effet de serre, " dit Soleil.

Lehmann attribue au travail interdisciplinaire la découverte de cette idée. "Je n'aurais pas pu terminer ce travail sans l'expertise en chimie de Tianran Sun, ni sans l'expertise microbiologique de Lars Angenent, ou les connaissances physiques de David Muller ou de Barnaby Levin sur la structure du carbone, " a déclaré Lehmann. "Ils ont joué un grand rôle."