A Rose Cory az északi-sarkvidéki olvadékvíz patakban áll, hogy mintát gyűjtsön és elemezze a patakvíz kémiai jellemzőit. A talaj szerves anyaga az áramot aranybarna színűvé teszi. A vízben a nap eljuthat a szénhez a talajból, gyengítve és lehetővé téve a mikrobáknak, hogy lebontják és szén-dioxid formájában kibocsátják a légkörbe. (Hitel: Rose Cory / Michigan)
Az örökké fagyos mikrobák, amelyek a nap gyengített szénét fogyasztják és szén-dioxiddá alakítják, fontos utat biztosíthatnak az üvegházhatású gázok atmoszférába történő belépéséhez - javasolják az új kutatások.
A kutatók tudták, hogy az Északi-sarkvidéken az állandóan fagyos talajon, vagy az örökkévalóságos fénysugár napfény lebontja az örökké fagy szénjét, és kibocsátja az üvegházhatást okozó gázokat a légkörbe, de nem tudták, hogyan zajlik a folyamat.
Korábban Collin Ward, a Michigan-i Egyetem közelmúltbeli doktorandusa és a tanulmány első szerzője kimutatta, hogy a mély örök fagy mikrobiális közösségei gyorsan alkalmazkodni tudnak a nap által gyengített szén fogyasztásához. Az állandóan fagyos talaj, amelyet általában a föld alá temetnek el, kiolvasztott napfénynek és egy pataknak átöblíthető, ahol a napfény hatása gyengíti az állandóan fagyban lévő szénatomot, és szénré alakul, amelyet azok a mikrobiális közösségek fogyasztanak.
Az új tanulmány azt mutatja, hogy a napfény az örökké fagyos talajt mikrobák ünnepévé teszi, mivel ugyanolyan szén-dioxidot ad nekik, amelyet már szeretnek enni - a szénet, amelyre képesek az anyagcseréhez.
Mivel az örökké fagy olvadása több - az Északi-sarkvidék kétszer gyorsabban melegszik fel, mint a világ többi része -, képes hihetetlen mennyiségű szén-dioxidot kibocsátani a légkörbe. Ha az örökké fagyban lévő összes szén széndioxiddá alakul, akkor a légköri szénmennyiség több mint kétszerese lenne. Nagyon kevés olyan modell, amely előrejelzi a jövő éghajlati forgatókönyveit, magában foglalja ezeket a permafrost szén-dioxid-kibocsátásokat - mondta Rose Cory, a földtudomány és a környezettudományok egyetemi docensének.
"Ez a különbség a svédasztalos étkezés között egy csomó választék, és néhány nem túl jó lehetőség között, szemben a svédasztalos étkezéskel, ahol minden étel a kedvence" - mondja. "A napfény néhány örökké fagyos talajszén mikrobának" kedvencévé "válik, amely segít nekik e szén több szén-dioxiddá történő átalakításában."
Az olvadékvíz patak folyik a hóban az Északi-sarkvidéken. A talaj szerves anyaga az áramot aranybarna színűvé teszi. (Hitel: Jason Dobkowski / U. Michigan)
A sarkvidéki korszakot a mikrobák nem bontják le, amíg fel nem melegszik és fel nem olvad. Amint ez megtörténik, a natív mikrobiális közösségek elkezdenek bontani ezt a talajszénet, lassan elfogyasztják azt, és a folyamat során széndioxiddá alakulnak.
A talaj szénbomlása azonban nem minden esetben történik meg. A nyár során a hó és az eső a talaj szénjét napfényes patakokba és tavakba öblíti ki, ahol a nap gyengíti a talaj széntartalmát. Korábbi kutatások azt mutatták, hogy a mikrobák sokkal jobban képesek átalakítani a nap által gyengített szén-dioxidot szén-dioxiddá, ám nem tudták, miért.
Annak meghatározására, hogy a napfény elősegítette a szén-dioxid termelődését, Cory és csapata a talajmintákat ultra nagy felbontású tömegspektrometriával vizsgálta a napfénynek való kitettség előtt és után, valamint a szerves anyagnak a natív baktérium közösségbe történő betáplálása előtt és után. Látta, hogy a baktériumközösségek több szén-dioxidot bocsátanak ki a napfénynek kitett örökké fagyos talajmintákban.
Eredményeiket egy másik módszerrel hasonlították össze: megvizsgálták a mikrobiális közösség összetételét és a gének kifejeződését a mikrobák által. A kutatók látta, hogy a napfénynek való kitettség után a mikrobák retooláltak anyagcsere-mechanizmusukat, hogy a nap által gyengített szént fogyasztjanak.
Annak kiderítése, hogy a napfény miként járul hozzá a szén-dioxidnak a Földből a légkörbe történő kibocsátásához, további információt nyújt a kutatóknak arról, hogyan lehet meghatározni az örökké fagy által kibocsátott szén-dioxid mennyiségét és mennyiségét.
"Ez vitathatatlanul a legnagyobb visszacsatolási módszer, amely nagyobb felmelegedést okoz a Földön" - mondja Cory. "Versenyben vagyunk, hogy kitaláljuk, mekkora mértékben változik ez az örökké fagy szén-dioxiddá."
{youtube}bz2IgcEhyv0{/youtube}
A kutatók munkájukat a folyóiratban ismertetik Nature Communications.
Forrás: University of Michigan
Kapcsolódó könyvek:
at InnerSelf Market és Amazon
