science >> Wetenschap >  >> Biologie

Termieten houden van het broeikaseffect, het tempo van hun houtkauwen wordt aanzienlijk sneller bij warmer weer

Houtvoedende termieten (Microcerotermes spp) in hun nest. Krediet:Johan Larson, auteur verstrekt

Als we termieten beschouwen, denken we misschien aan het gevaar dat ze kunnen vormen voor onze huizen zodra ze zich vestigen en hout gaan eten. Maar in feite wordt slechts ongeveer 4% van de termietensoorten wereldwijd beschouwd als ongedierte dat op een gegeven moment je huis zou kunnen opeten.

In de natuur spelen houtetende termieten een brede en belangrijke rol in warme tropische en subtropische ecosystemen. Door zich te voeden met hout, recyclen ze essentiële voedingsstoffen naar de bodem en geven ze koolstof terug aan de atmosfeer.

Ons nieuwe onderzoek, vandaag gepubliceerd in Science , voor het eerst gekwantificeerd hoeveel termieten van de warmte houden. De resultaten zijn opvallend:we ontdekten dat termieten dood hout veel sneller opeten in warmere omstandigheden. Termieten in een regio met temperaturen van 30℃ zullen bijvoorbeeld zeven keer sneller hout eten dan in een plaats met temperaturen van 20℃.

Onze resultaten wijzen ook op een groeiende rol voor termieten in de komende decennia, aangezien klimaatverandering hun potentiële leefgebied over de hele planeet vergroot. En dit zou er op zijn beurt toe kunnen leiden dat meer koolstof opgeslagen in dood hout in de atmosfeer terechtkomt.

Dood hout in de wereldwijde koolstofcyclus

Bomen spelen een cruciale rol in de wereldwijde koolstofcyclus. Ze absorberen koolstofdioxide uit de atmosfeer door middel van fotosynthese en ongeveer de helft van deze koolstof wordt opgenomen in nieuwe plantenmassa.

Terwijl de meeste bomen elk jaar langzaam in hoogte en diameter groeien, sterft een klein deel af. Hun stoffelijk overschot komt dan in de dode houtpoel.

Hier hoopt koolstof zich op, totdat het dode hout wordt verbrand of vergaat door consumptie door microben (schimmels en bacteriën), of insecten zoals termieten.

Als de dode houtpoel snel wordt verbruikt, zal de koolstof die daar is opgeslagen snel weer in de atmosfeer worden vrijgegeven. Maar als het verval langzaam gaat, kan de grootte van de dode houtpoel toenemen, waardoor de ophoping van koolstofdioxide en methaan in de atmosfeer wordt vertraagd.

Om deze reden is het van vitaal belang om de dynamiek te begrijpen van de gemeenschap van organismen die dood hout verteren, omdat het wetenschappers kan helpen de effecten van klimaatverandering op de koolstof die is opgeslagen in landecosystemen te voorspellen.

Dit is belangrijk omdat het vrijkomen van dood hout in de atmosfeer het tempo van de klimaatverandering zou kunnen versnellen. Langer bewaren kan de klimaatverandering vertragen.

Testen hoe snel termieten dood hout eten

Wetenschappers begrijpen over het algemeen de omstandigheden die de consumptie van dood hout door microben bevorderen. We weten dat hun activiteit doorgaans verdubbelt bij elke 10℃ temperatuurstijging. Microbieel verval van dood hout is ook typisch sneller in vochtige omstandigheden.

Aan de andere kant wisten wetenschappers relatief weinig over de wereldwijde verspreiding van doodhoutetende termieten, of hoe deze verspreiding zou reageren op verschillende temperaturen en vochtniveaus in verschillende delen van de wereld.

Om dit beter te begrijpen, hebben we eerst een protocol ontwikkeld voor het beoordelen van de consumptie van dood hout door termieten, en dit getest in een savanne- en regenwoudecosysteem in het noordoosten van Queensland.

Amy Zanne met afgestudeerde studente Mariana Nardi en postdoctoraal onderzoeker Paulo Negri van Universidade Estadual de Campinas nabij termietenheuvels in tropische cerrado savanne in Chapada dos Veadieros National Park. Krediet:Rafael Oliveira

Onze methode omvatte het plaatsen van een reeks met gaas bedekte houtblokken op een paar locaties op het grondoppervlak. De helft van de blokken had kleine gaatjes in het gaas, waardoor termieten toegang kregen. De andere helft had zulke gaten niet, dus alleen microben konden via het gaas bij de blokken komen.

We verzamelden om de zes maanden houtblokken en ontdekten dat de blokken bedekt met gaas met gaten sneller vergaan dan die zonder, wat betekent dat de bijdrage van termieten aan dit verval in feite aanzienlijk was.

Maar terwijl de test ons vertelde over termieten in Queensland, vertelde het ons niet wat ze elders zouden kunnen doen. Onze volgende stap was om contact op te nemen met collega's die het houtblokprotocol konden inzetten op hun studielocaties over de hele wereld, en zij gingen enthousiast op de uitnodiging in.

Uiteindelijk sloten meer dan 100 medewerkers zich aan bij de inspanning op meer dan 130 locaties in verschillende habitats, verspreid over zes continenten. Dankzij deze brede dekking konden we beoordelen hoe het houtverbruik door termieten varieerde met klimatologische factoren, zoals de gemiddelde jaarlijkse temperatuur en regenval.

Termieten houden van warmte en niet te veel regen

Voor de houtblokken die alleen toegankelijk zijn voor microben, bevestigden we wat wetenschappers al wisten:dat de vervalsnelheid op alle locaties ongeveer verdubbelde voor elke 10 ℃ toename van de gemiddelde jaarlijkse temperatuur. Vervalpercentages namen verder toe toen locaties meer jaarlijkse regenval hadden, zoals in de regenwouden van Queensland.

Voor de houtblokken van de termieten zagen we een veel sterker verband tussen vervalsnelheden en temperatuur - dood hout verging over het algemeen bijna zeven keer sneller op locaties die 10℃ heter waren dan andere.

Om dit in context te plaatsen:termietenactiviteit betekende dat houtblokken in de buurt van het tropische Darwin aan de noordelijke rand van Australië meer dan tien keer sneller vervielen dan die in het gematigde Tasmanië.

Onze analyses toonden ook aan dat het termietenverbruik van de houtblokken het hoogst was in warme gebieden met een lage tot middelmatige jaarlijkse regenval. Het verval van termieten was bijvoorbeeld vijf keer sneller in een subtropische woestijn in Zuid-Afrika dan in een tropisch regenwoud in Puerto Rico.

Dit kan zijn omdat termieten die veilig in hun terpen zitten, in droge tijden toegang hebben tot water diep in de grond, terwijl wateroverlast hun vermogen om naar dood hout te foerageren kan beperken.

Termieten en klimaatverandering

Onze resultaten zijn gesynthetiseerd in een model om te voorspellen hoe de consumptie van dood hout door termieten wereldwijd zou kunnen veranderen als reactie op klimaatverandering.

In de komende decennia voorspellen we een grotere activiteit van termieten, aangezien uit projecties van klimaatverandering blijkt dat geschikte habitats voor termieten zich ten noorden en ten zuiden van de evenaar zullen uitbreiden.

Dit betekent dat de koolstofcyclus door de dode houtpoel sneller zal worden, waardoor koolstofdioxide dat door bomen is vastgelegd terug in de atmosfeer wordt gebracht, wat de opslag van koolstof in deze ecosystemen zou kunnen beperken. Het verminderen van de hoeveelheid koolstof die op het land is opgeslagen, kan dan een feedbacklus in gang zetten om het tempo van de klimaatverandering te versnellen.

We weten al lang dat door de mens veroorzaakte klimaatverandering een paar winnaars zou bevoordelen, maar veel verliezers zou achterlaten. Het lijkt erop dat de bescheiden termiet waarschijnlijk zo'n winnaar zal zijn, die op het punt staat een aanzienlijke wereldwijde expansie te ervaren in zijn belangrijkste habitat. + Verder verkennen

Termieten spelen mogelijk een grotere rol in toekomstige ecosystemen

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.