Volgens nieuw onderzoek zal de opwarming van de aarde waarschijnlijk leiden tot een afname van het aantal soorten microben dat in tropische bodems leeft, wat de biodiversiteit van regenwouden kan bedreigen en de koolstofemissies kan verhogen.

Micro-organismen, waaronder bacteriën en schimmels, spelen een sleutelrol in de gezondheid van tropische bosecosystemen. Ze breken dood organisch materiaal af, ofwel door gebruik te maken van de koolstof die het bevat en het te transformeren ofwel als CO₂ in het milieu af te geven. .

Ongeveer een derde van de koolstof die in de bodem is opgeslagen, wordt vastgehouden in tropische bodems - en ze ondersteunen ongeveer tweederde van 's werelds plantaardige biomassa.

Klimaatmodellen suggereren dat de tropen tegen het einde van de eeuw met twee tot vijf graden Celsius zouden kunnen opwarmen. Tot op heden is er weinig wetenschappelijk onderzoek gedaan naar de impact die dit niveau van opwarming zou kunnen hebben op de tropische bodemmicroben die een sleutelrol spelen bij de gezondheid van planten en bij het mediëren van koolstofemissies in het milieu.

Wetenschappers verwarmen een regenwoud om de opwarming van de aarde te simuleren

In een experiment op Barro Colorado Island in Panama onderzocht een internationaal team van onderzoekers onder leiding van de Universiteit van Leeds wat er zou gebeuren als tropische bodems zouden worden blootgesteld aan de niveaus van opwarming van de aarde die worden voorspeld door klimaatmodellen.

Ze tuigden een ondergronds verwarmingssysteem op om vijf proefpercelen in een tropisch laagland te verwarmen, die ze vergeleken met onverwarmde controlepercelen.

Twee jaar nadat het systeem was ingeschakeld, zei Dr. Andrew Nottingham, een bosecoloog in Leeds die het onderzoek leidde, dat er twee belangrijke en onverwachte bevindingen waren.

In een paper gepubliceerd in het tijdschrift Nature Microbiology , Dr. Nottingham en zijn team melden dat de biodiversiteit - of het aantal soorten microben - in de verwarmde percelen is afgenomen, hoewel een al lang bestaande theorie suggereert dat de diversiteit van bacteriën zou toenemen als de bodemtemperatuur stijgt.

Maar uit de studie bleek dat veel van de belangrijkste bacterie- en schimmelgroepen in de onverwarmde 'natuurlijke' percelen niet konden worden gevonden in de verwarmde percelen, terwijl ze ook bacteriën en schimmels identificeerden in de verwarmde percelen die niet werden gedetecteerd in de controlepercelen.

Dr. Nottingham zegt dat "dit onderzoek ons ​​ertoe aanzet om anders te denken over de manier waarop een warmer klimaat tropische bodems kan aantasten, die een aantal van 's werelds rijkste biodiversiteit ondersteunen en een wereldwijd belangrijke koolstofopslagplaats zijn."

"Als de resultaten die we in slechts twee jaar hebben gezien representatief zijn voor wat er zal gebeuren in de wereldwijde tropische bodems, dan zal er een grote negatieve impact zijn op de rijke ecosystemen die ze ondersteunen. Een belangrijke vraag is of een van de microben ontbreekt in de verwarmde percelen speelden een sleutelrol in het functioneren van de bodem, omdat we weten dat bodemdiversiteit gecorreleerd is met bodemgezondheid. Er zijn nog meer waarschijnlijke implicaties voor planten, aangezien tropische regenwouden associaties en symbiose bevatten tussen microben in de bodem en de vegetatie."

"Deze verbindingen zijn zeer specifiek - dus veranderingen in de samenstelling van de microben in opwarmende bodems zullen waarschijnlijk de associaties beïnvloeden, waardoor velen van hen mogelijk onmogelijk worden. Dus een verandering in de microbengemeenschap zal waarschijnlijk een verandering in de plantengemeenschap boven de grond."

CO₂ uitstoot sterk gestegen

De tweede belangrijke bevinding had betrekking op CO₂ emissies uit de bodem. In experimenten buiten de tropen hebben wetenschappers ontdekt dat naarmate de temperatuur stijgt, de hoeveelheid CO₂ vrijkomt in het milieu neemt toe. Gezien de enorme hoeveelheid koolstof die wereldwijd in de bodem is opgeslagen, en vooral in de tropen, zou slechts een kleine procentuele toename van de snelheid waarmee koolstof vrijkomt een aanzienlijke impact kunnen hebben op de klimaatverandering. De versnelling van de C02-uitstoot in de verwarmde tropische bodem was drie keer hoger dan voorspeld.

Dr. Nottingham zegt dat "de implicaties van deze resultaten alarmerend zijn, maar door aan te tonen hoe gevoelig deze ecosystemen zijn voor een opwarmend klimaat, benadrukken de resultaten de urgentie om deze biodiverse en koolstofrijke ecosystemen te behouden en de huidige opwarming strikt te beperken."

Professor Patrick Meir, een hoofdmedewerker aan het project van de Universiteit van Edinburgh, voegde eraan toe dat "experimenten met klimaatmanipulatie zoals deze, opgezet in de natuurlijke omgeving, moeilijk te doen zijn en zeer zeldzaam zijn, vooral in tropische bossen, waar biodiversiteit en koolstof opslag is erg hoog."

"Deze cruciale nieuwe informatie over het risico van klimaatopwarming, zowel voor verlies van biodiversiteit in de bodem als voor verhoogde koolstofemissies, zal ons helpen de komende veranderingen beter te voorspellen en te plannen."

De onderzoekers erkenden dat er nog veel vragen zijn die moeten worden opgelost, waaronder de reactie van planten op opwarming van boven de grond, en met name hoe de veranderingen die zijn waargenomen in de experimentele percelen in Panama zich zouden uitwerken in wereldwijde ecosystemen. + Verder verkennen

Microben in warme bodems geven meer koolstof vrij dan die in koelere bodems