Pemupukan substrat (tanah) gurun.
Keropeng cyanobacterial adalah produsen utama di lingkungan kering yang mereka huni. Kemampuan mikroorganisme ini untuk memfiksasi nitrogen dan menyuburkan substrat gurun yang mereka tempati penting dalam lanskap gurun yang miskin nutrisi. Karena tumbuhan berpembuluh tidak dapat menggunakan gas nitrogen atmosfer, mereka bergantung pada spesies bakteri untuk mengikat gas nitrogen (N2) menjadi sumber nitrogen biologis yang lebih berguna, seperti amonia (NH4 +). Perkembangan benih di bawah permukaan tanah sangat bergantung pada nitrogen ini.
Untungnya bagi tumbuhan gurun, cyanobacteria termasuk spesies diazotrofik yang mampu mengikat N2, meskipun kemampuan mereka untuk melakukannya bergantung pada ATP dari fotosintesis dan senyawa donor elektron. Selain kebutuhan cahaya, cyanobacteria juga membutuhkan kelembaban untuk mengikat nitrogen, karena mereka tidak aktif secara metabolik selama periode pengeringan. Di sisi lain, ketika cahaya dan kelembaban tersedia, fiksasi nitrogen oleh cyanobacteria dipengaruhi oleh suhu, biasanya terjadi antara 5 ° C dan 30 ° C.
Perlu juga dicatat bahwa cyanobacteria mampu melarutkan senyawa fosfat, yang meningkatkan konsentrasi fosfor dalam tanah dan penyerapan fosfor tanaman. Peran mereka dalam meningkatkan nitrogen dan fosfor di tanah kering telah menarik perhatian penelitian pertanian, menunjukkan bahwa kerak tanah yang dikembangkan secara artifisial dapat menginokulasi tanah target.
Pencegahan erosi angin dan kehilangan air
Cyanobacteria juga menstabilkan substrat gurun dan meningkatkan retensi kelembaban, masing-masing melawan erosi angin dan evapotranspirasi. Efisiensi kerak cyanobacterial utuh dalam mengurangi erosi angin mirip dengan kerak fisik pada material tanah dan batuan. Polisakarida ekstraseluler bergabung dengan butiran pasir di sekitarnya untuk membentuk matriks panjang dan kuat yang menahan erosi. Peran polisakarida tersebut sangat penting, sebagaimana dibuktikan oleh stabilitas angin dari kerak tanah yang terbunuh secara kimiawi di mana matriks polisakarida tetap utuh.
Peran keropeng cyanobacterial dalam retensi air di tanah kering adalah kompleks. Lingkungan tanah lempung semi-kering memiliki infiltrasi dan retensi air yang lebih besar ketika kerak tanah biologis hadir. Dalam iklim ini, cyanobacteria mencegah penyegelan fisik permukaan. Di iklim gurun yang gersang, di mana tanah berpasir secara alami bahkan mengalami infiltrasi, keropeng cyanobacterial tampaknya mengurangi infiltrasi dan menyebabkan limpasan dengan cara yang sama seperti kerak fisik tanah. Limpasan ini, pada gilirannya, menyebabkan redistribusi sumber daya air, memberikan keragaman pada sistem tanah di dalam ekosistem gurun. Namun, sangat penting untuk dicatat bahwa cyanobacteria yang dikeringkan sebelumnya menyerap sejumlah besar air sebelum jenuh sebelum memfasilitasi limpasan.