Het enorme koolstofreservoir dat onder onze voeten is opgeslagen, komt in toenemende mate de aardatmosfeer binnen, hoogstwaarschijnlijk als gevolg van stijgende temperaturen, suggereren observaties verzameld uit een verscheidenheid van de vele ecosystemen van de aarde.

Geef microben de schuld en hoe ze reageren op warmere temperaturen. Hun favoriete voedsel - het afval van de natuur zoals dode bladeren en omgevallen bomen - bevat koolstof. Als bacteriën op rottende bladeren kauwen en schimmels op dode planten, ze zetten die opslagplaats van koolstof om in koolstofdioxide dat de atmosfeer binnenkomt.

In een studie gepubliceerd op 2 augustus in Natuur , wetenschappers laten zien dat dit proces versnelt naarmate de aarde opwarmt en sneller gaat dan planten koolstof opnemen via fotosynthese. Het team ontdekte dat de snelheid waarmee microben koolstof van de bodem naar de atmosfeer overbrengen, 1,2 procent is toegenomen over een periode van 25 jaar. van 1990 tot 2014.

Hoewel dat misschien niet zo'n grote verandering lijkt, een dergelijke toename op wereldschaal, in een relatief korte tijd in de geschiedenis van de aarde, is enorm. de bevinding, gebaseerd op duizenden waarnemingen door wetenschappers op honderden locaties over de hele wereld, komt overeen met de voorspellingen die wetenschappers hebben gedaan over hoe de aarde zou kunnen reageren op warmere temperaturen.

"Het is belangrijk op te merken dat dit een bevinding is die is gebaseerd op waarnemingen in de echte wereld. Dit is geen strak gecontroleerd laboratoriumexperiment, " zei eerste auteur Ben Bond-Lamberty van het Joint Global Change Research Institute, een samenwerking tussen het Pacific Northwest National Laboratory van het Department of Energy en de University of Maryland.

"Over de hele wereld reageren de bodems op een opwarmend klimaat, die op zijn beurt meer koolstof kan omzetten in koolstofdioxide dat in de atmosfeer terechtkomt. Afhankelijk van hoe andere componenten van de koolstofcyclus zouden kunnen reageren als gevolg van klimaatopwarming, deze bodemveranderingen kunnen mogelijk bijdragen aan nog hogere temperaturen als gevolg van een feedbacklus, " hij voegde toe.

wereldwijd, bodem bevat ongeveer twee keer zoveel koolstof als de atmosfeer van de aarde. In een bos waar opgeslagen koolstof zich manifesteert in de bomen erboven, nog meer koolstof bevindt zich ongezien onder de voeten. Het lot van die koolstof zal een grote impact hebben op onze planeet. Blijft het afgezonderd in de bodem of komt het in de atmosfeer als kooldioxide, de planeet verder opwarmen?

Om de vraag te beantwoorden, het team leunde zwaar op twee wereldwijde wetenschappelijke netwerken en een verscheidenheid aan satellietwaarnemingen. De Global Soil Respiration Database bevat gegevens over bodemademhaling van meer dan 1, 500 onderzoeken over de hele wereld. En FLUXNET haalt gegevens uit meer dan 500 torens over de hele wereld die informatie over temperatuur registreren, regenval en andere factoren.

"De meeste onderzoeken die deze vraag behandelen, kijken naar één individuele site die we heel goed begrijpen, " zei auteur Vanessa Bailey, een bodemkundige. "Deze studie stelt de vraag op wereldschaal. We hebben het over een enorme hoeveelheid koolstof. Microben oefenen een buitenmaatse invloed uit op de wereld die op zo'n grote schaal heel moeilijk te meten is."

De studie richtte zich op een fenomeen dat bekend staat als "bodemademhaling, " die beschrijft hoe microben en planten in de bodem stoffen als koolstof opnemen om te overleven, dan koolstofdioxide afgeven. Bodems ademen niet precies, maar zoals planten en microben in de bodem koolstof opnemen als voedsel, ze zetten een deel ervan om in andere gassen die ze afgeven - net zoals we doen wanneer we ademen.

Wetenschappers weten dat als de temperatuur stijgt, bodemademhaling neemt toe. Bond-Lamberty's team probeerde de rollen van de twee belangrijkste bijdragers te vergelijken, verhoogde plantengroei en microbiële werking.

Het team ontdekte een groeiende rol voor microben, wiens actie het vermogen van planten om koolstof te absorberen overtreft. In de 25-jarige periode van het onderzoek, het aandeel van de bodemademhaling dat te wijten is aan microben steeg van 54 naar 63 procent. Warmere temperaturen kunnen leiden tot meer microbiële actie, mogelijk resulterend in meer koolstof die vrijkomt uit koolstofpoelen op het land in de lucht.

"We weten met grote precisie dat de temperatuur op aarde is gestegen, " zei Bond-Lamberty. "We zouden verwachten dat dit microben zou stimuleren om actiever te zijn. En dat is precies wat we hebben ontdekt. Land wordt beschouwd als een robuuste koolstofput in het algemeen, maar met stijgende bodemademhalingssnelheden, je hebt niet voor altijd een intacte koolstofput op het land."