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.
