Hoe sonlig en mikrobes in permafrost Voeg koolstof by atmosfeer

permafrost 10 8Rose Cory staan ​​in 'n stroom smeltwater in die Arktiese gebied om 'n monster te versamel en die chemie van die stroomwater te analiseer. Grond organiese materiaal gee die stroom sy goue bruin kleur. In die water kan die son koolstof uit die grond bereik, dit verswak en mikrobes dit laat afbreek en in die atmosfeer as koolstofdioksied vrylaat. (Krediet: Rose Cory / U. Michigan)

Mikrobes in permafrost wat sonverswakte koolstof eet en dit omskep in koolstofdioksied, kan 'n belangrike weg gee vir die kweekhuisgas om die atmosfeer te betree, volgens nuwe navorsing.

Navorsers het geweet dat sonlig op permanente bevrore grond, of permafrost, in die Arktiese gebied afbreek en koolstof in die permafrost afbreek en die kweekhuisgas in die atmosfeer vrystel, maar hulle het nie geweet hoe die proses plaasgevind het nie.

Voorheen het Collin Ward, 'n onlangse doktorale student aan die Universiteit van Michigan en die eerste skrywer van die studie, gewys dat mikrobiese gemeenskappe in die diep permafrost vinnig kan aanpas om sonverswakte koolstof te verteer. Permafrost grond, tipies begrawe ondergronds, kan blootgestel word aan sonlig een keer ontdooi en gespoel word na 'n stroom waar sonlig blootstelling die koolstof binne daardie permafrost verswak en dit omskep in koolstof wat daardie mikrobiese gemeenskappe verbruik.

Die nuwe studie toon dat sonlig permafrostgrond 'n fees vir mikrobes maak omdat dit aan hulle dieselfde soort koolstof gee wat hulle alreeds wil eet - die koolstof wat hulle aangepas is om te metaboliseer.

Soos meer van die permafrost ontdooi, word die Arktiese gebied twee keer vinniger as die res van die wêreld. Dit het die vermoë om 'n ongelooflike hoeveelheid koolstof as koolstofdioksied in die atmosfeer vry te stel. As al die koolstof wat in permafrost gehou word in koolstofdioksied omgeskakel is, sal dit die hoeveelheid koolstof in die atmosfeer verdubbel. Baie min modelle wat klimaat scenario's voorspel vir die toekoms sluit in hierdie koolstofvrystellings van permafrost, sê Rose Cory, 'n medeprofessor van die aarde en omgewingswetenskappe.

"Dit is die verskil tussen eet by 'n buffet met 'n klomp keuses en 'n paar nie baie goeie opsies teenoor om by 'n buffet te wees waar elke gereg jou gunsteling is nie," sê sy. "Sonlig verander sommige permafrost-grondkoolstof in mikrobe-gunstelinge," wat hulle help om meer van hierdie koolstof in koolstofdioksied om te skakel. "

permafrost2 10 8'N stroom smeltwater loop deur sneeu in die Arktiese gebied. Grond organiese materiaal gee die stroom sy goue bruin kleur. (Krediet: Jason Dobkowski / U. Michigan)

Permafrost in die Arktiese kan nie deur mikrobes ontbind word totdat dit warm en ontdooi nie. Sodra dit begin, begin inheemse mikrobiese gemeenskappe om hierdie grondkool te ontbind, stadig aan te eet en dit in die proses te laat omskep in koolstofdioksied.

Nie alle ontbinding van grondkoolstof vind egter in die grond plaas nie. Sneeu en reën gedurende die somer spoel grondkoolstof uit in sonligstrome en mere, waar die son die grondkool verswak. Vorige navorsing het getoon dat mikrobes baie beter in staat was om sonverzwakte koolstof in koolstofdioksied te omskep, maar hulle het nie geweet hoekom nie.

Om te bepaal hoe sonlig die produksie van koolstofdioksied help, het Cory en haar span grondmonsters onderwerp aan ultra-hoë resolusie massaspektrometrie voor en na blootstelling aan sonlig, en voor en na die voeding van die organiese materiaal aan die naturelle bakteriële gemeenskap. Hulle het gesien dat die bakteriese gemeenskappe meer koolstofdioksied veroorsaak het om in die permafrostbodemmonsters vry te stel wat aan sonlig blootgestel is.

Hulle het hul resultate nagegaan teen 'n ander metode: die mikrobiese samestelling van die samestelling en geen-uitdrukking deur mikrobes ondersoek. Die navorsers het gesien dat na die blootstelling aan sonlig, mikrobes hul metaboliese masjinerie teruggegee het om vervalste koolstof te verteer.

Om uit te vind hoe sonlig bydra tot die vrystelling van koolstofdioksied vanaf die Aarde in die atmosfeer, gee navorsers nog 'n stuk inligting oor hoe om die tempo en hoeveelheid koolstofdioksied wat deur permafrost vrygestel word, te bepaal.

"Dit is waarskynlik die grootste terugvoer metode om meer op die aarde te laat opwarm," sê Cory. "Ons is in 'n wedloop om uit te vind hoeveel hierdie permafrost gaan omskep word in koolstofdioksied."

Die navorsers rapporteer hul werk in die joernaal Nature Kommunikasie.

Bron: Universiteit van Michigan

Verwante Boeke:

{amazonWS: searchindex = Boeke; sleutelwoorde = Dit verander alles; maxresults = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

volg InnerSelf op

Facebook-ikoonTwitter-ikoonrss-ikoon

Kry die nuutste per e-pos

Emailcloak = {af}