• Energy Research

Grazing represents the most extensive use of land worldwide. Yet its impacts on ecosystem services remain uncertain because pervasive interactions between grazing pressure, climate, soil properties, and biodiversity may occur but have never been addressed simultaneously. Using a standardized survey at 98 sites across six continents, we show that interactions between grazing pressure, climate, soil, and biodiversity are critical to explain the delivery of fundamental ecosystem services across drylands worldwide. Increasing grazing pressure reduced ecosystem service delivery in warmer and species-poor drylands, whereas positive effects of grazing were observed in colder and species-rich areas. Considering interactions between grazing and local abiotic and biotic factors is key for understanding the fate of dryland ecosystems under climate change and increasing human pressure.

Le pâturage représente l'utilisation la plus étendue des terres dans le monde. Pourtant, ses impacts sur les services écosystémiques restent incertains car des interactions omniprésentes entre la pression de pâturage, le climat, les propriétés des sols et la biodiversité peuvent se produire mais n'ont jamais été traitées simultanément. En utilisant une enquête standardisée sur 98 sites sur six continents, nous montrons que les interactions entre la pression du pâturage, le climat, le sol et la biodiversité sont essentielles pour expliquer la fourniture de services écosystémiques fondamentaux dans les zones arides du monde entier. L'augmentation de la pression de pâturage a réduit la prestation de services écosystémiques dans les zones arides plus chaudes et pauvres en espèces, tandis que les effets positifs du pâturage ont été observés dans les zones plus froides et riches en espèces. La prise en compte des interactions entre le pâturage et les facteurs abiotiques et biotiques locaux est essentielle pour comprendre le sort des écosystèmes des terres arides sous le changement climatique et l'augmentation de la pression humaine. El pastoreo representa el uso más extenso de la tierra en todo el mundo. Sin embargo, sus impactos en los servicios ecosistémicos siguen siendo inciertos porque las interacciones generalizadas entre la presión del pastoreo, el clima, las propiedades del suelo y la biodiversidad pueden ocurrir, pero nunca se han abordado simultáneamente. Utilizando una encuesta estandarizada en 98 sitios en seis continentes, mostramos que las interacciones entre la presión del pastoreo, el clima, el suelo y la biodiversidad son fundamentales para explicar la prestación de servicios ecosistémicos fundamentales en las tierras secas de todo el mundo. El aumento de la presión del pastoreo redujo la prestación de servicios ecosistémicos en las tierras secas más cálidas y pobres en especies, mientras que los efectos positivos del pastoreo se observaron en las zonas más frías y ricas en especies. Considerar las interacciones entre el pastoreo y los factores abióticos y bióticos locales es clave para comprender el destino de los ecosistemas de tierras secas bajo el cambio climático y el aumento de la presión humana. Grazing represents the most extensive use of land worldwide. Yet its impacts on ecosystem services remain uncertain because pervasive interactions between grazing pressure, climate, soil properties, and biodiversity may occur but have never been addressed simultaneously. Using a standardized survey at 98 sites across six continents, we show that interactions between grazing pressure, climate, soil, and biodiversity are critical to explain the delivery of fundamental ecosystem services across drylands worldwide. Increasing grazing pressure reduced ecosystem service delivery in warmer and species-poor drylands, whereas positive effects of grazing were observed in colder and species-rich areas. Considering interactions between grazing and local abiotic and biotic factors is key for understanding the fate of dryland ecosystems under climate change and increasing human pressure. يمثل الرعي الاستخدام الأوسع للأراضي في جميع أنحاء العالم. ومع ذلك، لا تزال آثاره على خدمات النظام الإيكولوجي غير مؤكدة لأن التفاعلات المنتشرة بين ضغط الرعي والمناخ وخصائص التربة والتنوع البيولوجي قد تحدث ولكن لم تتم معالجتها أبدًا في وقت واحد. باستخدام مسح موحد في 98 موقعًا في ست قارات، نوضح أن التفاعلات بين ضغط الرعي والمناخ والتربة والتنوع البيولوجي ضرورية لشرح تقديم خدمات النظام الإيكولوجي الأساسية عبر الأراضي الجافة في جميع أنحاء العالم. أدى الضغط المتزايد للرعي إلى تقليل تقديم خدمات النظام الإيكولوجي في الأراضي الجافة الأكثر دفئًا والفقيرة بالأنواع، في حين لوحظت آثار إيجابية للرعي في المناطق الأكثر برودة والغنية بالأنواع. يعتبر النظر في التفاعلات بين الرعي والعوامل المحلية اللاأحيائية والأحيائية أمرًا أساسيًا لفهم مصير النظم الإيكولوجية للأراضي الجافة في ظل تغير المناخ وزيادة الضغط البشري.

Nitrate is emerging as a possible health benefactor. Especially the microbial conversion of nitrate to nitrite in the oral cavity and the subsequent conversion to nitric oxide in the stomach are of interest in this regard. Yet, how nitrate influences the composition and biochemistry of the oral ecosystem is not fully understood. To investigate the effect of nitrate on oral ecology, we performed a 4-week experiment using the multiplaque artificial mouth (MAM) biofilm model. This model was inoculated with stimulated saliva of two healthy donors. Half of the microcosms (n = 4) received a constant supply of nitrate, while the other half functioned as control (n = 4). Additionally, all microcosms received a nitrate and sucrose pulse, each week, on separate days to measure nitrate reduction and acid formation. The bacterial composition of the microcosms was determined by 16S rDNA sequencing. The origin of the saliva (i.e., donor) showed to be the strongest determinant for the development of the microcosms. The supplementation of nitrate was related to a relatively high abundance of Neisseria in the microcosms of both donors, while Veillonella was highly abundant in the nitrate-supplemented microcosms of only one of the donors. The lactate concentration after sucrose addition was similarly high in all microcosms, irrespective of treatment or donor, while the concentration of butyrate was lower after nitrate addition in the nitrate-receiving microcosms. In conclusion, nitrate influences the composition and biochemistry of oral microcosms, although the result is strongly dependent on the inoculum.