_ Creșterea nivelului mării ar putea duce la mai mult metan emis din zonele umede

Pe măsură ce nivelul mării crește din cauza încălzirii globale, ecosistemele sunt modificate. Oamenii de știință au crezut că un mic motiv de claritate este că zonele umede de maree găsite în estuare ar putea produce mai puțin metan - un gaz cu efect de seră puternic - deoarece afluxul tot mai mare de apă de mare face aceste habitate mai puțin ospitaliere pentru microbii producători de metan.

Cu toate acestea, cercetările biologilor de la Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) și UC Berkeley indică faptul că aceste presupuneri nu sunt întotdeauna adevărate. După ce a examinat caracteristicile microbiene, chimice și geologice ale a 11 zone umede, echipa a descoperit că o zonă umedă expusă la o cantitate ușoară de apă de mare emite niveluri surprinzător de ridicate de metan – mult mai mult decât oricare dintre siturile de apă dulce.

Rezultatele lor, publicate acum în mSystems, indică faptul că factorii care guvernează cantitatea de gaze cu efect de seră stocate sau emise în peisajele naturale sunt mai complexe și mai dificil de prezis decât am crezut.

„Ne-am uitat la modul în care mulți metanogene, organisme care produc metan, sunt prezenți în solurile din aceste locuri și nu a fost foarte bine corelat cu cantitatea de metan observată”, a declarat autorul principal Susannah Tringe, director al Diviziei de genomică și biologie a sistemelor de la Berkeley Lab. „Și chiar dacă te uiți la cantitatea de metanotrofe, organisme care mănâncă metan, în combinație cu metanogene, asta nu pare să o explice pe deplin.”

Tringe și colegii ei au luat mostre de sol din cele 11. site-uri și a folosit secvențierea de mare debit pentru a analiza ADN-ul de la organisme găsite în probe, inclusiv bacterii, viruși și ciuperci. Ei au examinat care gene erau prezente în secvențe și le-au mapat cu funcții cunoscute - de exemplu, identificarea genelor despre care se știe că sunt implicate în metabolizarea azotului sau a genelor din bacterii care folosesc sulfatul în timpul respirației. Apoi au lucrat pentru a modela modul în care informațiile genetice pe care le-au găsit, combinate cu factori chimici din sol și apă, ar putea duce la emisiile de metan pe care le-au observat.

În majoritatea siturilor, care variau de la apă dulce până la plină. salinitatea apei de mare, cantitatea de metan emisă a fost invers proporțională cu cantitatea de apă sărată care curgea și se amesteca cu apa râului. Dar într-un loc, care a fost restaurat în 2010 dintr-o pășune sezonieră ierboasă pentru pășunatul animalelor, înapoi în habitatul său inițial de zone umede, echipa a observat emisii mari de metan, în ciuda cantității moderate de apă sărată.

Apa de mare conține mai mult. sulfat (un ion cu sulf și oxigen) decât apa dulce, ceea ce duce la presupunerea că un aflux crescut de apă de mare în aceste medii ar duce la o producție mai mică de metan, deoarece metanogenii care folosesc CO2 pentru a produce energie celulară sunt depășiți de bacteriile care folosesc sulfatul.

„În cele din urmă, am descoperit că au existat influențe semnificative din partea altor grupuri bacteriene, cum ar fi cele care descompun carbonul și chiar organisme care sunt mai bine cunoscute sub numele de cicluri de azot și nu am putut explica cu ușurință emisiile de metan prin ceva la fel de simplu ca, de exemplu, cât de mult sulfat este disponibil sau câți metanogene există”, a spus Tringe.

Un alt concept în ecologie este că restabilirea habitatelor la starea lor nativă poate stimula stocarea carbonului, îmbunătățirea apei. calitate și crește populațiile de animale sălbatice. În ultimele decenii, zonele umede au fost din ce în ce mai recunoscute ca ecosisteme critice pentru aceste servicii de mediu, ceea ce a condus la eforturi pe scară largă de refacere a ecosistemelor prin eliminarea barierelor, poluării și organismelor non-native.

Lucrările de modelare ale co-autorului Dennis D. Baldocchi, decan executiv asociat și profesor de biometeorologie la UC Berkeley, sugerează că, deși zona umedă restaurată adaugă gaze cu efect de seră în atmosferă în prezent, ecosistemul se va stabiliza și va începe pentru a servi ca un rezervor net de carbon în decurs de 100 până la 150 de ani. Este posibil să nu fie cronologia la care au sperat părțile interesate când au restaurat zona cu scopul de a sechestra carbonul.

„Vrem să știm dacă aceste sisteme vor acționa ca niște absorbante de carbon pe termen lung”, a spus Baldocchi. . „Și aceste investigații microbiologice ne pot ajuta să ne rafinam modelele și predicțiile.”

Tringe a remarcat că alte laboratoare au observat o producție crescută de metan din solurile umede cu salinitate crescută. Oamenii de știință de la Universitatea Duke au luat probe de miez de sol dintr-o zonă umedă de apă dulce de coastă și le-au expus la apă de mare artificială și la apă de mare artificială lipsită de sulfat. În ambele cazuri, producția de metan a crescut. Laboratorul lui Tringe a colaborat recent cu Marcelo Ardón de la Universitatea de Stat din Carolina de Nord pentru a analiza comunitățile microbiene din acele soluri.

„Exista această așteptare că sulfatul va fi cel mai important lucru. Și în acele studii, nu numai că apa sărată stimulează producția de metan, ceea ce, din nou, este în contradicție cu dogma potrivit căreia sulfatul este important, s-a întâmplat indiferent dacă ai avut sulfat acolo sau nu; de fapt, sulfatul nu a avut un efect mare asupra emisiilor de metan", a spus Tringe. „Deci cred că aceste manipulări experimentale reconfirmă povestea că există mai multe efecte nuanțate ale pătrunderii apei de mare decât doar o adăugare de sulfat și, de asemenea, factori mai nuanțați în spatele refacerii ecosistemului.”

(Fluierul)