Stoupající hladiny moří měly zpomalit mokřady v produkci metanu, vědecké závěry dopadly jinak
Vědci se domnívali, že malou pozitivní stránkou je to, že přílivové mokřady v ústích řek mohou produkovat méně metanu, silného skleníkového plynu, protože díky rostoucímu přílivu mořské vody jsou tato stanoviště méně příznivá pro mikroby produkující metan.
Výzkum biologů z Národní laboratoře Lawrence Berkeleyho a Kalifornské univerzity v Berkeley však ukazuje, že tyto předpoklady nejsou vždy pravdivé. Po prozkoumání mikrobiálních, chemických a geologických vlastností jedenácti oblastí tým zjistil, že mokřadní oblast vystavená nepatrnému množství mořské vody vypouští překvapivě vysoké množství metanu, dokonce mnohem více než kterákoli ze sladkovodních lokalit.
Se stoupající hladinou moří v důsledku globálního oteplování se mění celé ekosystémy.
Vědecké výsledky zveřejněné v mSystems naznačují, že faktory, které řídí, kolik skleníkových plynů je uloženo nebo vypouštěného v přírodní krajině, jsou složitější a obtížněji předvídatelné, než jsme si mysleli.
Susannah Tringeová, ředitelka Environmental Genomics & Berkeley Lab a její kolegové odebrali vzorky půdy z jedenácti míst a použili vysoce výkonné sekvenování k analýze DNA z organismů nalezených ve vzorcích, včetně bakterií, virů a hub. Zkoumali, jaké geny jsou přítomné v sekvencích a mapovali je na známé funkce. Například identifikovali geny, o kterých je známo, že se podílejí na metabolizaci dusíku, nebo geny z bakterií, které používají sulfát během dýchání. Poté pracovali na modelování toho, jak by genetická informace, kterou našli, v kombinaci s chemickými faktory v půdě a vodě, mohla vést k emisím metanu, které pozorovali.
Na většině míst, které se pohybovaly od sladké až po úplnou slanost mořské vody, bylo množství vypouštěného metanu nepřímo úměrné množství slané vody, která přitékala a mísila se s říční vodou. Ale na jednom místě, které bylo v roce 2010 obnoveno ze sezónní travnaté pastviny pro pastvu dobytka zpět do původního mokřadního prostředí, tým zaznamenal vysoké emise metanu navzdory mírnému množství slané vody.
Mořská voda obsahuje více síranů (iont se sírou a kyslíkem) než sladká voda, což vede k předpokladu, že zvýšený přítok mořské vody v těchto prostředích by vedl k menší produkci metanu, protože methanogeny, které využívají CO2 k výrobě buněčné energie, jsou překonané bakteriemi, které místo toho použijte síran.
„Nakonec jsme zjistili, že existují významné vlivy jiných bakteriálních skupin, jako jsou ty, které rozkládají uhlík a dokonce organismy, které jsou lépe známé jako cyklery dusíku, ale nedokázali jsme vysvětlit emise metanu něčím tak jednoduchým, jako je například, kolik síranů je k dispozici nebo kolik methanogenů je na místě, “ řekla Tringeová.
Dalším konceptem v ekologii je, že obnova stanovišť do jejich původního stavu může zvýšit ukládání uhlíku, zlepšit kvalitu vody a zvýšit populace volně žijících živočichů. V posledních desetiletích byly mokřady stále více uznávány jako kritické ekosystémy pro tyto environmentální služby, což vedlo k rozsáhlému úsilí o obnovu ekosystémů odstraněním bariér, znečištění a nepůvodních organismů.
Modelová práce spoluautora Dennise D. Baldocchiho, výkonného děkana a profesora biometeorologie na UC Berkeley, naznačuje, že ačkoli obnovený mokřad v současné době přidává do atmosféry skleníkové plyny, ekosystém se stabilizuje a začne sloužit jako čistý pohlcovač uhlíku za 100 až 150 let. To nemusí být časová osa v kterou zúčastněné strany doufaly, když obnovily oblast s cílem oddělení uhlíku.
Testy v laboratoři
Tringeová poznamenala, že jiné laboratoře pozorovaly zvýšenou produkci metanu z mokřadních půd se zvýšenou slaností. Vědci z Dukeovy univerzity odebrali vzorky půdního jádra z pobřežních sladkovodních mokřadů a vystavili je umělé mořské vodě a umělé mořské vodě postrádající sírany. Produkce metanu se zvýšila v obou případech.
„Očekávalo se, že sulfát bude tou nejdůležitější věcí.“ A v těchto studiích nejen, že slaná voda stimulovala produkci metanu, což je opět v rozporu s dogmatem, že síran je důležitý, stalo se to, ať už jste tam sulfát měli nebo ne; ve skutečnosti síran neměl velký vliv na emise metanu,“ řekl Tringe. „Takže si myslím, že tyto experimentální manipulace znovu potvrzují příběh, že vniknutí mořské vody má mnohem jemnější účinky než jen přidání síranu, a také odlišnější faktory za obnovou ekosystému.“
Článek byl upraven podle tiskové zprávy AAAS, vědeckou studii naleznete v mSystems DOI10.1128/msystems.00936-23: Několik mikrobiálních cechů zprostředkovává koloběh půdního metanu podél gradientu slanosti mokřadů