Forskere fastslår en kilde til en potent drivhusgas

En undersøgelse af et vådområde ved Lake Erie tyder på, at forskere har undervurderet antallet af steder, hvor metanproducerende mikrober kan overleve-og, som resultat, nutidens globale klimamodeller kan fejlvurdere mængden af ​​metan, der frigives til atmosfæren.

I journalen Naturkommunikation , forskere ved Ohio State University og deres kolleger beskriver opdagelsen af ​​den første kendte metanproducerende mikrobe, der er aktiv i et iltrigt miljø.

Oxygen formodes at være giftigt for sådanne mikrober, kaldet methanogener, men den nyopkaldte Candidatus Methanothrix paradoxum trives i det.

Faktisk, 80 procent af metanen i det undersøgte vådområde kom fra iltet jord. Mikrobens levested strækker sig fra de dybeste dele af et vådområde, der mangler ilt, helt til overfladejord.

"Vi har altid antaget, at ilt var giftigt for alle methanogener, "sagde Kelly Wrighton, projektleder og professor i mikrobiologi ved Ohio State. "Den antagelse er så langt forankret i vores tankegang, at globale klimamodeller simpelthen ikke tillader metanproduktion i nærvær af ilt. Vores arbejde viser, at denne tankegang er forældet, og vi kan være groft under-regnskab for metan i vores eksisterende klimamodeller. "

Mere arbejde skal udføres, før forskere præcist kan bestemme, hvor meget mere metan der er, men mikrobens levesteder ser ud til at være global.

Søgning efter offentligt tilgængelige databaser, fandt forskerne spor af Candidatus Methanothrix paradoxum på mere end 100 steder i Nordamerika, Sydamerika, Europa og Asien. Organismen lever i rismarker, vådområder og tørvemarker - endda så langt nord som Arktis. Det var bare ikke blevet katalogiseret før, og dets usædvanlige metabolisme var ikke blevet opdaget.

Forskere har længe vidst, at vådområder er Jordens største naturlige kilde til metan. De har anslået mængden af ​​metan produceret globalt baseret på forestillingen om, at kun den iltfrie del af ethvert vådområde kunne rumme metanogener.

I bare det sidste årti, havforskere har set tegn på, at metan produceres i iltet vand, og kaldte fænomenet "metanparadokset, "men ingen mikroorganisme er fundet ansvarlig.

Den nyopdagede vådområde -mikrobe er den første sådan organisme, der nogensinde er fundet. Derfor kaldte Wrighton og hendes team det Candidatus Methanothrix paradoxum.

Forskerne forventede ikke at gøre den særlige opdagelse i november 2014, da de indsamlede jordprøver fra steder omkring Old Woman Creek National Estuarine Research Reserve, et 573 hektar stort ferskvandsvådområde på det sydlige punkt ved Lake Erie nær Huron, Ohio. Deres mål var at kortlægge metabolismen af ​​mikroberne, der levede der, for bedre at forstå, hvordan metan generelt blev produceret.

Da doktorand Jordan Angle analyserede prøverne, han fandt noget underligt:​​Jord, der var rig på ilt, indeholdt mere metan end jord, der manglede ilt.

"Jeg troede ikke på det, og troede, at han havde blandet prøverne sammen, "Sagde Wrighton.

Efter at Angle gentog forsøget to gange mere og fik de samme resultater, holdet vendte tilbage til stedet over seks måneder i 2015, April til oktober. De fandt ud af, at i nogle tilfælde, iltede jorde indeholdt 10 gange så meget metan som ikke -iltet jord.

Derefter sekventerede forskere mikrobe -DNA fra jordbunden og samlede genomer for den mest rigelige organisme, som viste sig at være den nye metanproducerende mikrobe. Disse metanproducerende mikrober bidrager til, at selvom vådområder kun dækker 6 procent af jordens overflade, de tegner sig for omkring en tredjedel af al atmosfærisk metan, anslået til 160 millioner tons - mindst det var estimatet før denne opdagelse.

Vådområder er ikke historiens skurke, selvom. De gør meget godt for miljøet - fra at filtrere forurenende stoffer ud af vandet til at levere et kritisk dyreliv - og de lagrer meget mere drivhusgas, end de udsender. Globalt set vådområder opsamler så meget som 700 milliarder tons kulstof, der ellers ville øge de globale temperaturer, var det at komme ind i atmosfæren.

"Siden slutningen af ​​1700 -tallet 90 procent af Ohio's vådområderressourcer er blevet ødelagt eller nedbrudt gennem dræning, påfyldning eller andre ændringer, "Wrighton sagde." Det er især vigtigt for de naturlige vådområder som dette, at vi bevarer og beskytter disse ressourcer. "