Rose Cory står i en strøm av smeltevann i Arktis for å samle inn et utvalg og analysere vannstrømmenes kjemi. Jordens organiske materiale gir strømmen sin gyldenbrune farge. I vannet kan solen nå karbon fra jorda, svekke det og la mikrober ødelegge det og slippe det ut i atmosfæren som karbondioksid. (Kreditt: Rose Cory / U. Michigan)
Mikrober i permafrost som spiser solforvoldt karbon og omdanner det til karbondioksid, kan gi en viktig vei for klimagassen å komme inn i atmosfæren, foreslår ny forskning.
Forskerne hadde kjent at sollyset strålet ned på permanent frosset jord, eller permafrost, i Arktis bryter ned karbon i permafrosten og frigjør klimagassen inn i atmosfæren, men de visste ikke hvordan prosessen skjedde.
Tidligere viste Collin Ward, en nylig doktorgradsstudent ved University of Michigan og første forfatter av studien, at mikrobielle samfunn i den dype permafrosten raskt kan tilpasse seg til å konsumere solsvak kulstoff. Permafrost jord, vanligvis begravet under jorden, kan bli utsatt for sollys en gang tines og spyles til en strøm der sollyseksponering svekker karbonet i den permafrosten, og omdanner det til karbon som de mikrobielle samfunnene liker å konsumere.
Den nye studien viser at sollys gjør permafrostjord til en fest for mikrober fordi det gir dem samme type karbon de allerede liker å spise - karbonet de er tilpasset for å metabolisere.
Da flere av permafrosten tiner - Arktis varmes opp med en hastighet to ganger raskere enn resten av verden - den har kapasitet til å frigjøre en utrolig mengde karbon som karbondioksid i atmosfæren. Hvis alt karbon holdt i permafrost ble omdannet til karbondioksid, ville det mer enn doble mengden karbon i atmosfæren. Svært få modeller som forutsier klimascenarier for fremtiden, inkluderer disse karbonutslippene fra permafrost, sier Rose Cory, lektor i jord- og miljøvitenskap.
"Det er forskjellen mellom å spise på en buffet med massevis av valg og noen ikke veldig gode alternativer mot å være på en buffet hvor hver tallerken er din favoritt," sier hun. "Sollys gjør noen permafrost jordkull til mikrobe favoritter," som hjelper dem med å konvertere mer av dette karbon til karbondioksid. "
En strøm av smeltevann går gjennom snø i Arktis. Jordens organiske materiale gir strømmen sin gyldenbrune farge. (Kreditt: Jason Dobkowski / U. Michigan)
Permafrost i Arktis kan ikke brytes ned av mikrober før det varmer og tiner. Når det først er gjort, begynner innfødte mikrobielle samfunn å dekomponere dette jordkullet, sakte spiser det og i ferd med å snu det til karbondioksid.
Ikke alle nedbrytning av jordkarbon skjer i jorda skjønt. Snø og regn om sommeren spyle jordkull i sollys og vann, hvor solen svekker jordkullet. Tidligere undersøkelser viste at mikrober var mye bedre i stand til å konvertere solsvak karbon til karbondioksid, men de visste ikke hvorfor.
For å avgjøre hvordan sollyset bidro til produksjon av karbondioksid underkastet Cory og hennes team jordprøver til massespektrometri med ultrahøyoppløselig oppløsning før og etter å bli utsatt for sollys, og før og etter fôring av det organiske stoffet til det opprinnelige bakterielle samfunnet. De så at bakteriegruppene forårsaket mer karbondioksid å frigjøre i permafrostjordprøver som hadde blitt utsatt for sollys.
De sjekket resultatene sine mot en annen metode: undersøker mikrobiell samfunnssammensetning og genuttrykk av mikrober. Forskerne så at mikroberer etter at de hadde blitt utsatt for sollys, forkjølte deres metabolske maskiner for å konsumere solsvak kulstoff.
Å finne ut hvordan sollys bidrar til utslipp av karbondioksid fra jorda inn i atmosfæren gir forskere en mer detaljert informasjon om hvordan man bestemmer mengden og mengden karbondioksid utgitt av permafrost.
"Det er uten tvil den største tilbakemeldingsmetoden for å gi mer oppvarming på jorden," sier Cory. "Vi er i et løp for å finne ut hvor mye denne permafrosten skal konverteres til karbondioksid."
{youtube}bz2IgcEhyv0{/youtube}
Forskerne rapporterer sitt arbeid i tidsskriftet Nature Communications.
kilde: University of Michigan
Relaterte bøker:
at InnerSelf Market og Amazon
