Faldende snedække forårsager stigende metanproduktion i frosne søer

Ny, uventede konsekvenser af klimaændringer bliver ved med at vise sig. En ny undersøgelse fra Uppsala Universitet og SLU viser, at et reduceret snedække på frosne søer i boreale skove kan hæmme aktiviteten af ​​metan-nedbrydende bakterier under isen, derved forårsager en øget nettoproduktion af metan, en kraftig drivhusgas.

Klimadebatten understreger ofte potentialet for, at boreale skove kan fungere som kulstofdræn. En vigtig og til tider overset faktor i denne henseende, er den rolle, som de mange små søer spiller i sådanne skove. En stor del af skovenes kulstofkredsløb går gennem søerne, og betydelige mængder kulstof frigives som kuldioxid til atmosfæren. Sådanne søer kan også producere andre drivhusgasser, såsom metan. Meget af dette, imidlertid, når aldrig atmosfæren, da den nedbrydes af såkaldte metanotrofiske ("metanædende") bakterier i vandet. Søernes mikrobielle liv har således stor betydning for deres udledning af drivhusgasser.

Især i den boreale zone, vinteren spiller en afgørende rolle for denne proces. Isdækning hæmmer effektivt emissionen til atmosfæren, og sne påvirker både vandtemperaturen og lysniveauet. Det her, på tur, er vigtig for vandets fotosyntetiske processer, udelukkende drevet af alger, og i forlængelse heraf til iltafhængige mikroorganismer.

Igangværende klimaændringer vil påvirke denne situation i boreale skovsøer. Snedækket forventes at smelte tidligere, udsætter frosne søer for længere perioder med direkte sollys. En ny undersøgelse viser, at frosne søer uden sne indeholder færre metanotrofe bakterier og dermed også nedbryder mindre metan, som kan frigives til atmosfæren, når isen smelter. Undersøgelsen er udført af forskere fra Uppsala Universitet og Institut for skovmykologi og plantepatologi ved SLU.

Sari Peura fra SLU er projektleder.

"Vi undersøgte vandet fra en frossen, snedækket sø i det nordlige Sverige i løbet af en uge. Så fjernede vi sneen, og gjorde de samme prøver og målinger i en uge mere, " Sari siger. "Vores hypotese var, at det øgede lys ville resultere i mere aktive alger og derfor mere iltet vand, hvilket igen skulle gavne det mikrobielle samfund og forårsage en øget metanreduktion, sammenlignet med snedækkede søer."

Imidlertid, hypotesen viste sig at være forkert. Selvom mængden af ​​klorofyl steg i forhold til stigningen i lys, dette førte ikke til en stigning i metanotrofisk aktivitet i vandet. I stedet, metankoncentrationen steg, og mængden af ​​metantrofiske bakterier faldt.

"Vi ved endnu ikke præcis, hvad der forårsager dette, Sari siger. Vi antog, at hele det mikrobielle samfund ville have fordel af stigningen i tilgængeligt ilt, men dette var ikke tilfældet. Vores nye hypotese er, at algerne, der aktiveres af lyset, også producerer og udsender visse substrater, som gavner andre bakterier end metanotroferne. Ja, vi kunne se en stigning i sådanne bakterier, men ikke i metanotrofer."

Tanken er, at disse bakterier efterfølgende vokser ud af de langsomt voksende metanotrofer, hvilket ville mindske nedbrydningen af ​​metan. En anden mulig forklaring kunne være, at den øgede algeaktivitet forårsagede fosfatmangel, som tidligere er blevet rapporteret som en begrænsende faktor for metanotrofer.

Det er vigtigt at forstå begrænsningerne i denne særlige undersøgelse, Sari afslutter. Forsøget fortsatte kun i to uger. Den viser tydeligt, at et fald i snedækningen på frosne søer kan føre til øget metankoncentration i søen, hvilket igen kan føre til øget metanudledning til atmosfæren, når isen smelter, dermed potentielt øget global opvarmning. Imidlertid, at studere denne proces over en længere tidsramme, en ny undersøgelse er påkrævet. Vi mener nu at søge om bevilling til at gennemføre en sådan undersøgelse.