Hur Solljus och mikrober i Permafrost Lägg Carbon till atmosfären

permafrost 10 8Rose Cory står i en ström av smältvatten i Arktis för att samla ett prov och analysera vattnets kemi. Jordens organiska material ger strömmen sin guldbruna färg. I vattnet kan solen nå koldioxid från jorden, försvagas och låta mikrober bryta ner det och släppa det i atmosfären som koldioxid. (Kredit: Rose Cory / U. Michigan)

Mikrober i permafrost som äter solförsvagat kol och omvandlar det till koldioxid kan ge en viktig väg för växthusgasen att komma in i atmosfären, föreslår ny forskning.

Forskare hade känt att solljus strålar ner på permanent frusen mark, eller permafrost, i Arktis bryter ned kol i den permafrosten och släpper växthusgasen in i atmosfären, men de visste inte hur processen var.

Tidigare Collin Ward, en nyligen doktorand vid University of Michigan och första författare av studien visade mikrobiella samhällen i djup permafrost kan snabbt anpassa sig till konsumera sun-försvagade kol. Permafrostjord, som normalt är begravd under jord, kan utsättas för solljus när det tinas och spolas till en ström där solljusets exponering försvagar kolet i den permafrosten och omvandlar den till kol som dessa mikrobiella samhällen gillar att konsumera.

Den nya studien visar att solljus gör permafrostjord till en fest för mikrober eftersom det ger dem samma slags kol som de redan gillar att äta-kolet som de är anpassade för att metabolisera.

Eftersom fler av permafrosten tinas - värmer Arktis en hastighet två gånger snabbare än resten av världen - den har kapacitet att släppa ut en otrolig mängd kol som koldioxid i atmosfären. Om allt kol som hölls i permafrost omvandlades till koldioxid skulle det mer än dubbla kolmängden i atmosfären. Mycket få modeller som förutsätter klimatscenarier för framtiden inkluderar dessa koldioxidutsläpp från permafrost, säger Rose Cory, docent i jord- och miljövetenskap.

"Det är skillnaden mellan att äta på en buffé med massor av val och några inte mycket bra alternativ kontra att vara på en buffé där varje maträtt är din favorit", säger hon. "Solljuset gör vissa permafrostjordkol i mikrobe" favoriter ", vilket hjälper dem att konvertera mer av detta koldioxid till koldioxid."

permafrost2 10 8En ström av smältvatten går genom snö i Arktis. Jordens organiska material ger strömmen sin guldbruna färg. (Kredit: Jason Dobkowski / U. Michigan)


Få det senaste från InnerSelf


Permafrost i Arktis kan inte brytas ned av mikrober tills det värmer och tinas. När det är så börjar de inhemska mikrobiella samhällena sönderdela detta jordkol, sakta äta det och, i processen, omvandla det till koldioxid.

Inte all sönderdelning av jordkarbon händer emellertid i marken. Snö och regn under sommaren spola ut kol i solstrålar och sjöar, där solen försvagar jordkolven. Tidigare forskning visade att mikrober var mycket bättre att kunna omvandla solförsvagat koldioxid till koldioxid, men de visste inte varför.

För att bestämma hur solljuset bidrog till produktion av koldioxid utsatte Cory och hennes team jordprover till massuppspektrometri med ultrahög upplösning före och efter att de utsattes för solljus och före och efter utfodring av den organiska substansen för det infödda bakterieområdet. De såg att de bakteriella samhällen orsakade mer koldioxid att släppa i permafrosten jordprover som hade utsatts för solljus.

De kontrolleras deras resultat mot en annan metod: undersöker mikrobiella sammansättningen och genexpression genom mikroberna. Forskarna såg att efter utsättning av solljuset återkallade mikrober deras metaboliska maskiner för att konsumera solförsvagat kol.

Att bestämma hur solljus bidrar till utsläpp av koldioxid från jorden till atmosfären ger forskare ytterligare information om hur man bestämmer hur mycket och koldioxid som frisätts av permafrost.

”Det är utan tvekan den största återkoppling metod för att orsaka mer uppvärmningen på jorden”, Cory säger. "Vi är i en tävling för att ta reda på hur mycket denna permafrost kommer att omvandlas till koldioxid."

Forskarna redovisar sitt arbete i tidskriften Nature Communications.

källa: University of Michigan

Relaterade böcker:

{amazonWS: searchindex = Böcker; nyckelord = Detta ändrar allt; maxresultat = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

följ InnerSelf på

facebook-icontwitter-iconrss-icon

Få det senaste via e-post

{Emailcloak = off}