Når temperaturen stiger, Jordens jord trækker vejret kraftigere

Det enorme reservoir af kulstof, der er lagret under vores fødder, kommer i stigende hast ind i Jordens atmosfære, sandsynligvis som følge af opvarmningstemperaturer, foreslå observationer indsamlet fra en række af Jordens mange økosystemer.

Skyld mikrober, og hvordan de reagerer på varmere temperaturer. Deres foretrukne mad - naturens detritus som døde blade og faldne træer - indeholder kulstof. Når bakterier tygger på forfaldne blade og svampe tyder på døde planter, de omdanner det lagerhus af kulstof til kuldioxid, der kommer ind i atmosfæren.

I en undersøgelse offentliggjort 2. august i Natur , forskere viser, at denne proces fremskynder, når Jorden varmes og sker hurtigere, end planter optager kulstof gennem fotosyntese. Teamet fandt ud af, at den hastighed, hvormed mikrober overfører kulstof fra jord til atmosfæren, er steget 1,2 procent i løbet af en 25-årig periode, fra 1990 til 2014.

Selvom det måske ikke virker som en stor ændring, en sådan stigning på global skala, på en relativt kort periode i Jordens historie, er massiv. Fundet, baseret på tusindvis af observationer foretaget af forskere på hundredvis af steder rundt om i verden, er i overensstemmelse med de forudsigelser, forskere har lavet om, hvordan Jorden kan reagere på varmere temperaturer.

"Det er vigtigt at bemærke, at dette er et fund baseret på observationer i den virkelige verden. Dette er ikke et tæt kontrolleret laboratorieeksperiment, "sagde første forfatter Ben Bond-Lamberty fra Joint Global Change Research Institute, et partnerskab mellem Department of Energy's Pacific Northwest National Laboratory og University of Maryland.

"Jordbunden rundt om i verden reagerer på et opvarmet klima, som igen kan omdanne mere kulstof til kuldioxid, der kommer ind i atmosfæren. Afhængigt af hvordan andre komponenter i kulstofcyklussen kan reagere på grund af klimaopvarmning, disse jordændringer kan potentielt bidrage til endnu højere temperaturer på grund af en feedback -loop, " han tilføjede.

Globalt set jorden indeholder omkring dobbelt så meget kulstof som jordens atmosfære. I en skov, hvor lagret kulstof er manifesteret i træerne ovenfor, endnu mere kulstof ligger uset under fødderne. Skæbnen for dette kulstof vil have stor indflydelse på vores planet. Vil det forblive udskilt i jorden eller vil det komme ind i atmosfæren som kuldioxid, yderligere opvarmning af planeten?

For at løse spørgsmålet, teamet stolede stærkt på to globale videnskabelige netværk samt en række satellitobservationer. Global Soil Respiration Database indeholder data om jordåndning fra mere end 1, 500 undersøgelser rundt om i verden. Og FLUXNET trækker data fra mere end 500 tårne ​​rundt om i verden, der registrerer oplysninger om temperatur, nedbør og andre faktorer.

"De fleste undersøgelser, der behandler dette spørgsmål, ser på et enkelt websted, som vi forstår meget godt, "sagde forfatteren Vanessa Bailey, en jordforsker. "Denne undersøgelse stiller spørgsmålet på global skala. Vi taler om en enorm mængde kulstof. Mikrober udøver en stor indflydelse på verden, som er meget svær at måle i så stor en skala."

Undersøgelsen fokuserede på et fænomen kendt som "jordånding, "som beskriver, hvordan mikrober og planter i jorden optager stoffer som kulstof for at overleve, afgive derefter kuldioxid. Jordbunden trækker ikke vejret, men da planter og mikrober i jorden optager kulstof som mad, de konverterer noget af det til andre gasser, som de afgiver - ligesom vi gør, når vi trækker vejret.

Forskere har vidst, at når temperaturen stiger, jordåndning øges. Bond-Lambertys team forsøgte at sammenligne rollerne som de to vigtigste bidragydere, øget plantevækst og mikrobiel virkning.

Teamet opdagede en voksende rolle for mikrober, hvis handling overgår planternes evne til at optage kulstof. I undersøgelsens 25-årige spænd, andelen af ​​jordånding, der skyldes mikrober, steg fra 54 til 63 procent. Varmere temperaturer kan forårsage mere mikrobiel handling, hvilket muligvis resulterer i, at der frigives mere kulstof fra kulstofpuljer på land til luften.

"Vi ved med stor præcision, at de globale temperaturer er steget, "sagde Bond-Lamberty." Vi ville forvente, at det ville stimulere mikrober til at være mere aktive. Og det er netop det, vi har opdaget. Land menes at være en robust sink af kulstof generelt, men med stigende jord respirationshastigheder, du vil ikke have en intakt landkulvaske for evigt. "