Een studie van een wetland in Lake Erie suggereert dat wetenschappers het aantal plaatsen waar methaanproducerende microben kunnen overleven enorm hebben onderschat - en, als resultaat, de huidige mondiale klimaatmodellen kunnen een verkeerde inschatting maken van de hoeveelheid methaan die in de atmosfeer vrijkomt.

In het journaal Natuurcommunicatie , onderzoekers van de Ohio State University en hun collega's beschrijven de ontdekking van de eerste bekende methaanproducerende microbe die actief is in een zuurstofrijke omgeving.

Zuurstof zou giftig zijn voor dergelijke microben, methanogenen genoemd, maar de nieuw genoemde Candidatus Methanothrix paradoxum gedijt erin.

In feite, 80 procent van het methaan in het onderzochte wetland was afkomstig van zuurstofrijke bodems. Het leefgebied van de microbe strekt zich uit van de diepste delen van een wetland, die geen zuurstof bevatten, helemaal tot aan de oppervlakte van de bodem.

"We zijn er altijd van uitgegaan dat zuurstof giftig was voor alle methanogenen, " zei Kelly Wrighton, projectleider en hoogleraar microbiologie aan de Ohio State. "Die veronderstelling is zo diep verankerd in ons denken dat mondiale klimaatmodellen eenvoudigweg geen methaanproductie in aanwezigheid van zuurstof toestaan. Ons werk laat zien dat deze manier van denken achterhaald is, en we kunnen methaan schromelijk onderschatten in onze bestaande klimaatmodellen."

Er moet meer werk worden verzet voordat onderzoekers precies kunnen bepalen hoeveel meer methaan er is, maar het leefgebied van de microbe lijkt mondiaal te zijn.

Zoeken in openbaar beschikbare databases, vonden de onderzoekers sporen van Candidatus Methanothrix paradoxum op meer dan 100 locaties in Noord-Amerika, Zuid-Amerika, Europa en Azië. Het organisme leeft in rijstvelden, wetlands en veengebieden, zelfs zo ver noordelijk als het noordpoolgebied. Het was alleen nog niet eerder gecatalogiseerd, en zijn ongebruikelijke metabolisme was niet ontdekt.

Onderzoekers weten al lang dat wetlands de grootste natuurlijke bron van methaan op aarde zijn. Ze hebben schattingen gemaakt van de hoeveelheid methaan die wereldwijd wordt geproduceerd op basis van het idee dat alleen het zuurstofvrije deel van een wetland methanogenen kan bevatten.

Alleen in het laatste decennium, oceaanonderzoekers hebben bewijs gezien dat methaan wordt geproduceerd in zuurstofrijk water, en noemde het fenomeen de "methaanparadox, " maar er is geen micro-organisme gevonden dat verantwoordelijk is.

De nieuw ontdekte wetlandmicrobe is het eerste organisme dat ooit is gevonden. Daarom noemden Wrighton en haar team het Candidatus Methanothrix paradoxum.

De onderzoekers hadden die specifieke ontdekking niet verwacht in november 2014, toen ze bodemmonsters verzamelden van locaties rond Old Woman Creek National Estuariene Research Reserve, een zoetwatermoerasland van 573 hectare op de zuidelijke punt van Lake Erie bij Huron, Ohio. Hun doel was om het metabolisme in kaart te brengen van de microben die daar leefden, om beter te begrijpen hoe methaan in het algemeen werd geproduceerd.

Toen promovendus Jordan Angle de monsters analyseerde, hij ontdekte iets vreemds:zuurstofrijke bodems bevatten meer methaan dan bodems zonder zuurstof.

"Ik geloofde het niet, en dacht dat hij de monsters door elkaar had gehaald, ' zei Wrighton.

Nadat Angle het experiment nog twee keer had herhaald en dezelfde resultaten kreeg, het team keerde in 2015 meer dan zes maanden terug naar de locatie april tot oktober. Ze vonden dat, in sommige gevallen, zuurstofrijke bodems bevatten 10 keer zoveel methaan als niet-geoxygeneerde bodems.

Vervolgens hebben onderzoekers microbe-DNA uit de bodem gesequenced en genomen verzameld voor het meest voorkomende organisme, die de nieuwe methaanproducerende microbe bleek te zijn. Deze methaanproducerende microben dragen ertoe bij dat, hoewel wetlands slechts 6 procent van het aardoppervlak bedekken, ze zijn goed voor ongeveer een derde van alle atmosferische methaan, geschat op 160 miljoen ton - tenminste, dat was de schatting voor deze ontdekking.

Wetlands zijn niet de schurken van het verhaal, Hoewel. Ze doen veel goeds voor het milieu - van het filteren van verontreinigingen uit het water tot het bieden van een kritieke leefomgeving voor dieren - en ze slaan veel meer broeikasgas op dan ze uitstoten. wereldwijd, wetlands leggen maar liefst 700 miljard ton koolstof vast die anders de wereldwijde temperatuur zou doen stijgen, als het in de atmosfeer zou komen.

"Sinds het einde van de 18e eeuw, 90 procent van de waterrijke hulpbronnen van Ohio is vernietigd of aangetast door drooglegging, vulling of andere wijzigingen, "Zei Wrighton. "Het is vooral voor de natuurlijke wetlands zoals deze absoluut noodzakelijk dat we deze hulpbronnen behouden en beschermen."