Undersøgelse finder reduceret fodringsaktivitet af jorddetritivorer under varmere og tørrere forhold

Når jorden bliver varm, det frigiver mere kuldioxid (CO2) - en effekt, der fremmer klimaændringerne. Indtil nu, man havde antaget, at dette hovedsageligt skyldtes tilstedeværelsen af ​​små jordlevende dyr og mikroorganismer, som ville spise og trække vejret mere i varmere temperaturer. Imidlertid, et nyt studie i Natur klimaændringer har vist, at dette ikke er tilfældet. Hvis varme er ledsaget af tørke, jorddyrene spiser endnu mindre. For at forbedre forudsigelseskraften af ​​klimamodeller, det er nu afgørende at forstå biologiske processer i jorden bedre, siger forskerne.

At verdens klima ændrer sig, skyldes primært afbrænding af fossilt brændstof. Som en konsekvens, store mængder kuldioxid (CO2) frigives til jordens atmosfære. Imidlertid, desuden, klimaforandringerne forstærkes også af sig selv, fordi den globale opvarmning også får det naturlige kulstofkredsløb til at ændre sig. Selvom på jorden, kulstof omdannes konstant fra faste forbindelser til gasformig CO2 og omvendt, varmere temperaturer kan øge kulstoftabet i form af CO2 fra jorden. Som resultat, mere CO2 indføres i jordens atmosfære:en positiv feedback.

Forskere havde tidligere antaget, at denne effekt hovedsageligt skyldtes tilstedeværelsen af ​​små dyr og mikroorganismer i jorden, som lever af dødt organisk stof (f.eks. faldne blade). For når de 'brænder' deres mad, CO2 frigives ('respiration'). Det blev antaget, at ved varmere temperaturer, insekter og orme med nedbrydningsroller ville spise mere, og det døde organiske stof i jorden ville blive nedbrudt hurtigere. Trods alt, disse dyr er poikilotermer, hvis kropstemperatur og aktivitet afhænger af miljøet.

Bakterier og encellede svampe i jorden bør også være mere aktive ved varmere temperaturer, baseret på den nuværende forståelse. Men nu, en ny undersøgelse sætter spørgsmålstegn ved denne antagelse. Et team af forskere ledet af det tyske center for integrativ biodiversitetsforskning (iDiv) og Leipzig Universitet udførte et eksperiment for at simulere opvarmningen af ​​jorden i skoven og opdagede, at de varmere temperaturer ikke har nogen indflydelse på jorddyrenes fødeaktivitet . Da forskerne simulerede en anden effekt af klimaændringer ud over opvarmning, nemlig tørke, resultaterne var det modsatte af forventningerne:Jorddyrene spiste mindre, og mikroorganismerne, der levede i jorden, viste et fald i respirationen - en indikation af, at de også indtog mindre mad.

Dr. Madhav P. Thakur, første forfatter til undersøgelsen, forklarer, hvorfor disse resultater er af stor relevans:"Feedback-effekten af ​​klimaopvarmning via den større frigivelse af CO2 fra jorden er en afgørende antagelse i modeller, der forudsiger vores fremtidige klima. Derfor, det er vigtigt at vide, hvad det forårsager denne effekt. Vores resultater indikerer, at det måske ikke er jorddyrene, tværtimod:Deres rolle kan faktisk være det modsatte af, hvad vi forventede, i det mindste når opvarmning og tørke opstår sammen."

Professor Nico Eisenhauer, seniorforfatteren til undersøgelsen, siger, "Det er højst sandsynligt, at i stedet for jorddyr og mikroorganismer, planterne er ansvarlige for feedback-effekten, fordi de også trækker vejret med deres rødder. For at forbedre validiteten af ​​klimamodeller, vi har nu et presserende behov for at forstå de biologiske processer i jorden bedre." jord er det største kulstofreservoir på jorden, siger videnskabsmanden.

Undersøgelsen blev udført som en del af et langsigtet klimaforandringer eksperiment i Minnesota, USA I den boreale skov opvarmning ved en Ecotone in Danger (B4WarmED) eksperiment, forskere opvarmer jordstykker af borealt skovland kunstigt med 3,4°C. Ud over, de reducerer også nedbøren med 40 procent nogle steder ved at slå telte op i regnvejr. Forskerne målte, hvor meget jorddyrene spiste ved hjælp af agnlamina-strimler:små pinde med huller, som forskerne fyldte med substrat, der lignede det organiske stof i jorden. Disse pinde blev stukket dybt ned i jorden. Hver anden uge, forskerne tjekkede, hvor meget af substratet der blev spist. Forskerne gennemførte mere end 40 sådanne målinger over en periode på fire år. Det er den første undersøgelse af denne skala, der undersøger virkningerne af global opvarmning og tørke på nedbrydende jorddyr. Ud over, forskerne tjekkede jordens mikroorganismers respiration ved at udelukke planterødder med en metalring i små jordområder og derefter måle, hvor meget CO2 der blev frigivet fra jorden med en gasanalysator.