Klimaatverandering verandert het verborgen microbiële voedselweb in veengebieden, toont studie aan

18 maart 2024

Dit artikel is beoordeeld volgens het redactieproces en beleid van Science X. Redacteuren hebben de volgende kenmerken benadrukt terwijl ze de geloofwaardigheid van de inhoud garanderen:

• gecontroleerde feiten
• peer-reviewed publicatie
• betrouwbare bron
• nagelezen

door Duke University

De bescheiden veenmoeras roept beelden op van een bruin, doorweekt uitgestrektheid. Maar het blijkt een superkracht te hebben in de strijd tegen klimaatverandering.

Al duizenden jaren hebben de veengebieden van de wereld enorme hoeveelheden koolstofdioxide opgenomen en opgeslagen, waardoor dit broeikasgas in de grond blijft en niet in de lucht komt. Hoewel veengebieden slechts 3% van het land op de planeet innemen, spelen ze een onevenredig grote rol in koolstofopslag - ze houden twee keer zoveel vast als alle bossen van de wereld.

Het lot van al die koolstof is onzeker in het licht van klimaatverandering. En nu suggereert een nieuwe studie dat de toekomst van deze vitale koolstofopslag misschien beïnvloed wordt, althans gedeeltelijk, door kleine organismen die vaak over het hoofd worden gezien.

Het grootste deel van de koolstof in veengebieden zit opgesloten in de sponzige lagen mos, dood en levend, die de grond bedekken. Daar maken de koude, waterverzadigde, zuurstofarme omstandigheden het moeilijk voor planten om te ontbinden. Hierdoor blijft de koolstof die ze tijdens fotosynthese hebben opgenomen opgesloten in de bodem in plaats van in de atmosfeer te lekken.

Maar stijgende wereldtemperaturen drogen veengebieden uit, waardoor ze van koolstofputten veranderen in potentiële koolstofbronnen.

In een studie gepubliceerd op 3 maart in het tijdschrift Global Change Biology testte een team onder leiding van Duke biologie professor Jean Philippe Gibert en doctoraalstudent Christopher Kilner de effecten van klimaatverandering op kleine wezens genaamd protisten die leven onder de veenmos.

Protisten zijn niet alleen overvloedig - gezamenlijk wegen ze tweemaal zoveel als alle dieren op de planeet - ze spelen ook een rol in de algehele beweging van koolstof tussen veengebieden en de atmosfeer.

Want terwijl protisten doorgaan met het bedrijven van leven - eten, voortplanten - nemen ze ook koolstof op en stoten ze uit.

Sommige protisten nemen CO2 op uit de lucht om hun groei te bevorderen. Andere protisten zijn roofdieren die stikstoffixerende bacteriën verslinden waar het veenmos op vertrouwt om gezond te blijven.

In een moeras in Noord-Minnesota hebben onderzoekers geleid door Oak Ridge National Laboratory 10 open-topped behuizingen gebouwd, elk 40 voet breed, ontworpen om verschillende opwarmingssenario's na te bootsen.

De behuizingen worden gecontroleerd op verschillende temperaturen, variërend van geen opwarming tot 9 graden Celsius warmer dan het omringende veenland.

De helft van de behuizingen werd in normale lucht gekweekt. De andere helft werd blootgesteld aan CO2-niveaus die meer dan twee keer zo hoog zijn als vandaag, waarmee we tegen het einde van de eeuw zouden kunnen bereiken als het verbranden van fossiele brandstoffen ongecontroleerd blijft.

Vijf jaar na het begin van het simulatie-experiment zag het Duke-team al enkele verrassende veranderingen.

'De protisten begonnen zich op manieren te gedragen die we niet hadden verwacht,' zei Kilner.

Op huidige CO2-niveaus werd het merendeel van de meer dan 200.000 protisten die ze maten overvloediger met opwarming. Maar onder verhoogde CO2 keerde die trend om.

Bovendien leidden de gecombineerde effecten van opwarming en verhoogde CO2 tot een herschikking in het voedingsgedrag van de protisten en andere bekende kenmerken die beïnvloeden hoeveel CO2 ze afgeven bij ademhaling - met andere woorden, hoeveel ze zelf bijdragen aan klimaatverandering.

Wat dergelijke veranderingen zouden kunnen betekenen voor het toekomstige vermogen van veengebieden om klimaatverandering te matigen is onduidelijk, maar ze zullen waarschijnlijk belangrijk zijn.

Over het geheel genomen tonen de resultaten aan dat een verwaarloosd deel van het microbiële voedselweb van veengebieden ook gevoelig is voor klimaatverandering, en op manieren die 'momenteel niet worden meegenomen in modellen die toekomstige opwarming voorspellen', zei Gibert.

Tijdschriftinformatie: Global Change Biology

Geleverd door Duke University