April 18, 2024

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Die Studie zeigt, dass der Klimawandel das verborgene mikrobielle Nahrungsnetz in Mooren verändert

Die Studie zeigt, dass der Klimawandel das verborgene mikrobielle Nahrungsnetz in Mooren verändert

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Der Einzeller Paramecium bursaria ist einer von vielen Mikroben, die in Moosen leben, die in Torfmooren vorkommen. Bildnachweis: Daniel Wieczynski

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Der Einzeller Paramecium bursaria ist einer von vielen Mikroben, die in Moosen leben, die in Torfmooren vorkommen. Bildnachweis: Daniel Wieczynski

Das bescheidene Torfmoor beschwört Bilder einer nassen, braunen Fläche herauf. Aber es stellt sich heraus, dass es eine Supermacht im Kampf gegen den Klimawandel hat.

Über Jahrtausende hinweg haben die Torfmoore der Welt große Mengen Kohlendioxid absorbiert und gespeichert, wodurch dieses Treibhausgas im Boden und nicht in der Luft verbleibt. Obwohl Torfmoore nur 3 % der Landfläche unseres Planeten ausmachen, spielen sie eine große Rolle bei der Speicherung von Kohlenstoff und enthalten doppelt so viel wie alle Wälder der Welt.

Das Schicksal dieses gesamten Kohlenstoffs ist angesichts des Klimawandels ungewiss. Nun legt eine neue Studie nahe, dass die Zukunft dieses lebenswichtigen Kohlenstoffspeichers zumindest teilweise von oft übersehenen Mikroorganismen beeinflusst werden könnte.

Der größte Teil des Kohlenstoffs in Torfmooren ist in den schwammigen Schichten toter und lebender Algen gebunden, die den Boden bedecken. Dort erschweren Kälte, Staunässe und Sauerstoffmangel den Pflanzen die Zersetzung. Dadurch bleibt der Kohlenstoff, den Sie während der Photosynthese aufgenommen haben, im Boden eingeschlossen, anstatt in die Atmosphäre zu gelangen.

Aber steigende globale Temperaturen trocknen Torfmoore aus und verwandeln sie von Kohlenstoffsenken in potenzielle Kohlenstoffquellen.

in einer Studie veröffentlicht 3. März im Magazin Die Biologie des globalen Wandelsein Team unter der Leitung des Biologieprofessors der Duke University Jean-Philippe Guibert und des Doktoranden Christopher Kellner testete die Auswirkungen des Klimawandels auf winzige Organismen namens Protisten, die zwischen Torfmoosen leben.

Protisten kommen nicht nur häufig vor und wiegen zusammen doppelt so viel wie alle Tiere auf dem Planeten, sondern sie spielen auch eine Rolle bei der gesamten Kohlenstoffbewegung zwischen Torfmooren und der Atmosphäre.

Dies liegt daran, dass Protisten, während sie ihrem täglichen Leben nachgehen, wie Essen und Fortpflanzung, auch Kohlenstoff absorbieren und produzieren.

Manche Protisten stoßen Kohlendioxid aus2 Von Luft, um sein Wachstum voranzutreiben. Andere Protisten sind Raubtiere und fressen die stickstofffixierenden Bakterien, auf die Moormoose angewiesen sind, um gesund zu bleiben.

In einem Sumpf im Norden von Minnesota bauten Forscher unter der Leitung des Oak Ridge National Laboratory zehn offene Behälter mit einer Breite von jeweils 40 Fuß, die verschiedene Szenarien der globalen Erwärmung nachahmen sollten.

In den Gehegen werden unterschiedliche Temperaturen kontrolliert, die von nicht vollständig beheizt bis zu 9 °C wärmer als die umliegenden Moore reichen.

Die Hälfte der Pakete wurde in natürlicher Luft angebaut. Die andere Hälfte war Kohlendioxid ausgesetzt2 Werte, die mehr als doppelt so hoch sind wie die aktuellen Werte, die wir bis zum Ende dieses Jahrhunderts erreichen könnten, wenn die Verbrennung fossiler Brennstoffe unkontrolliert bleibt.

Fünf Jahre nach Beginn des Simulationsexperiments konnte das Duke-Team bereits einige überraschende Veränderungen beobachten.

„Die Protisten begannen sich auf eine Weise zu verhalten, die wir nicht erwartet hatten“, sagte Kellner.

Bei aktuellem CO2 Im Großen und Ganzen sind die meisten der mehr als 200.000 gemessenen Protisten durch die Erwärmung häufiger geworden. Aber angesichts des steigenden Kohlendioxids2 Kehren Sie diesen Trend um.

Darüber hinaus die kombinierten Auswirkungen von steigender Temperatur und steigendem Kohlendioxid2 Dies führte zu einer Veränderung der Ernährungsgewohnheiten von Protisten und anderen Merkmalen, von denen bekannt ist, dass sie die Menge an Kohlendioxid beeinflussen2 Sie werden beim Atmen freigesetzt, also wie viel sie selbst zum Klimawandel beitragen.

Es ist unklar, welche genauen Auswirkungen diese Veränderungen auf die künftige Fähigkeit von Torfmooren haben könnten, den Klimawandel einzudämmen, aber sie dürften von Bedeutung sein.

Insgesamt zeigen die Ergebnisse, dass ein vernachlässigter Teil des mikrobiellen Nahrungsnetzes von Mooren ebenfalls empfindlich auf den Klimawandel reagiert, und zwar auf eine Weise, die „derzeit in Modellen zur Vorhersage zukünftiger Temperaturanstiege nicht berücksichtigt wird“, sagte Gebert.

Mehr Informationen:
Christopher L. Kilner et al., Temperatur und Kohlendioxid führen interaktiv zu Veränderungen in der Zusammensetzung und funktionellen Struktur von Hirschhorngemeinschaften in Torfgebieten, Die Biologie des globalen Wandels (2024). doi: 10.1111/gcb.17203

Informationen zum Magazin:
Die Biologie des globalen Wandels


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