Jak zmiany klimatu wpływają na zasoby węgla w torfowiskach
Torf występuje na terenach podmokłych i zawiera martwe tkanki roślin i mchów, które nie uległy w pełni rozkładowi z powodu braku tlenu. Torfowiska występują głównie w regionach o klimacie umiarkowanym, ale znaczne złoża są obecne również w tropikach i Arktyce. Wszelkie zmiany w metabolizmie mikrobiologicznym dwutlenku węgla w torfowiskach mogą znacząco wpłynąć na ilość dwutlenku węgla (CO2) uwalnianego do atmosfery i poziomy rozpuszczonego węgla organicznego (DOC) w zbiornikach wodnych. W ramach finansowanego ze środków UE projektu MicroPEAT realizowanego w ramach programu „Horyzont 2020” dokonano oceny torfowisk i związanych z nimi kultur drobnoustrojów, aby zrozumieć ich ekologię i podatność na zmiany klimatu. „Badanie to poszerzy naszą wiedzę na temat torfowisk z perspektywy globalnej, koncentrując się na powiązaniu między drobnoustrojami a funkcjonowaniem ekosystemu”, mówi koordynator projektu, prof. Chris Freeman. „Mokradła zajmują zaledwie 3% powierzchni planety, ale zawierają prawie tyle samo dwutlenku węgla, co cała atmosfera. Są o wiele ważniejsze, niż mogłoby się wydawać”. Międzynarodowe badanie Naukowcy porównali metabolizm drobnoustrojów związanych z torfem z regionów umiarkowanych, arktycznych i tropikalnych. Przebadali również reakcję metabolizmu drobnoustrojów, emisje CO2 i metanu (CH4), poziomy rozpuszczonego węgla organicznego (DOC) i występowanie suszy na torfowiskach z tych kontrastujących obszarów. Naukowcy odkryli niezwykłe różnice w cechach środowiska, takich jak wartości odczynu pH, składniki odżywcze i stężenie fenolu w regionach związanych z wahaniami metabolizmu torfu. „Przykładowo rozkład ligniny był szczególnie ograniczony w Walii, gdzie stwierdzono niższe wartości odczynu pH i wyższe stężenia fenolu, podczas gdy degradacja celulozy i hemicelulozy była dość stała w różnych regionach”, wyjaśnia dr Mora-Gómez, badacz z zespołu projektowego. W związku z tym emisje gazów zmierzone w terenie sugerują, że walijskie torfowiska zatrzymują więcej CO2 niż torfowiska kolumbijskie i arktyczne, ale podobnie jak torfowiska kolumbijskie charakteryzują się wyższą emisją CH4. Wstępna analiza odpowiedzi na suszę w trzech regionach wskazuje, że zróżnicowane środowiskowe i potencjalnie zależne od drobnoustrojów właściwości gleby mogą warunkować odmienne reakcje metabolizmu gleby na suszę. „Wydaje się, że rozkład ligniny został zahamowany przez susze w Kolumbii, podczas gdy nie zaobserwowano takiego efektu w Walii ani w arktycznej glebie torfowej”, zauważa prof. Freeman. Potencjalne skutki Badanie torfowisk jest bardzo istotne w naszym zmieniającym się świecie, ponieważ są one nie tylko krytycznymi złożami dwutlenku węgla, ale także wytwarzają CH4. „Zmiany funkcji magazynowania dwutlenku węgla w torfowiskach mogą mieć poważne konsekwencje, takie jak uwalnianie dwutlenku węgla do atmosfery i rozpuszczonego węgla organicznego do wód bieżących i jezior”, twierdzi prof. Freeman. „W związku z tym wiedza na temat funkcjonowania torfowisk i metabolizmu dwutlenku węgla przez drobnoustroje ma wiele potencjalnych zastosowań w zakresie zarządzania”. Projekt MicroPEAT dostarcza porównywalnych danych na temat najważniejszych aspektów zarządzania torfowiskami, takich jak emisja gazów, metabolizm drobnoustrojów i reakcje na zmiany klimatu w skali globalnej, regionalnej i lokalnej. Jak twierdz prof. Freeman: „Skuteczna ochrona i zarządzanie ekosystemami i żywymi organizmami wymaga dogłębnego poznania tych obszarów i zrozumienia ich ograniczeń fizykochemicznych”. Wyniki z Arktyki są szczególnie istotne ze względu na szybkie zmiany, jakich ten region doświadcza w wyniku globalnego ocieplenia. Ponadto CH4 zgromadzony w polarnych glebach torfowych może potencjalnie zostać uwolniony do atmosfery na skutek zmian temperatury i opadów. „Nasze wyniki podkreślają znaczenie uwzględnienia lokalnych cech środowiskowych i biologicznych w każdym regionie, jeśli mamy projektować skuteczne strategie łagodzenia skutków zmian klimatu”, zauważa prof. Freeman.
Słowa kluczowe
MikroPEAT, torfowiska, dwutlenek węgla, arktyczny, umiarkowany, metan (CH4), magazynowanie dwutlenku węgla, tropikalny, rozpuszczony węgiel organiczny (DOC), globalne ocieplenie
