science >> Wetenschap >  >> Natuur

De ontwikkeling van een diepzee-broeikasgasfilter observeren

Uitzicht van bovenaf op de omgeving van de Håkon Mosby moddervulkaan. Vers uitgebarsten modder die over geconsolideerde modder stroomt die bedekt is met witte matten van zwaveloxiderende bacteriën. In het midden van de foto zie je het langetermijnobservatorium LOOME (langetermijnobservatie van moddervulkaanuitbarstingen), die 12 maanden op de zeebodem doorbracht om foto's en metingen te maken. Krediet:Woods Hole Oceanographic Institution

In een langetermijnonderzoek mariene wetenschappers uit Bremen hebben voor het eerst de langzame kolonisatie van de krater rond een diepzee-moddervulkaan na de uitbarsting waargenomen. De eerste kolonisten zijn kleine organismen die methaan eten dat uit de vulkaan ontsnapt, voorkomen dat dit broeikasgas de atmosfeer bereikt. De huidige studie beschrijft hoe de kolonisatie van de moddervulkaan verloopt en hoe de kleine methaan-munchers op gang komen.

Grote hoeveelheden van het broeikasgas methaan worden opgeslagen in de zeebodem. Gelukkig, slechts een klein deel van het methaan bereikt de atmosfeer, waar het fungeert als een klimaatrelevant gas, omdat het grotendeels in het sediment wordt afgebroken. Deze afbraak wordt uitgevoerd door een gespecialiseerde gemeenschap van microben, die tot 90 procent van het ontsnappende methaan verwijdert. Dus, deze microben worden het "microbiële methaanfilter" genoemd. Als het broeikasgas door het water naar de atmosfeer zou stijgen, het kan een aanzienlijke impact hebben op ons klimaat.

Maar de microben zijn niet overal zo efficiënt. Op plaatsen op de zeebodem die turbulenter zijn dan de meeste andere, bijvoorbeeld, gassijpelt of zogenaamde onderwatervulkanen - de microben verwijderen slechts een tiende tot een derde van het uitgestoten methaan. Waarom is dat? Emil Ruff en zijn collega's van het Max Planck Instituut voor Mariene Microbiologie en de Universiteit van Bremen wilden deze vraag beantwoorden.

Methaanverbruik rond een moddervulkaan

De duikboot neemt monsters in de modder rond de Håkon Mosby-moddervulkaan. Met deze buis kunnen zogenaamde sedimentkernen worden genomen, die inzicht geven in de gemeenschap van organismen aan de oppervlakte en dieper in het sediment. Krediet:MARUM - Centrum voor Mariene Milieuwetenschappen, Universiteit van Bremen

In de Noordzee bij Noorwegen op 1250 meter waterdiepte ligt de Håkon Mosby moddervulkaan. Daar, warme modder uit diepere lagen stijgt naar de oppervlakte van de zeebodem. Bij een langdurig experiment Ruff en zijn collega's filmden de uitbarsting van de modder, monsters genomen en nauwkeurig onderzocht. "We vonden significante verschillen in de verschillende gemeenschappen ter plaatse. In vers, onlangs uitgebarsten modder, er waren nauwelijks organismen. Hoe ouder de modder, hoe meer leven het bevatte, " zegt Ruff. Binnen een paar jaar na de uitbarsting, het aantal micro-organismen, evenals hun diversiteit, vertienvoudigd. Ook, de metabole activiteit van de microbiële gemeenschap nam in de loop van de tijd aanzienlijk toe. Terwijl er zelfs in de jonge modder methaanverbruikers waren, efficiënte filtering van het broeikasgas lijkt pas na decennia op te treden.

"Deze studie heeft ons nieuwe inzichten gegeven in deze unieke gemeenschappen, ", zegt Ruff. "Maar het laat ook zien dat deze habitats beschermd moeten worden. Als de methaanverslinders moeten blijven helpen het methaan te verwijderen, dan mogen we hun leefgebieden niet vernietigen met trawlvisserij en diepzeemijnbouw. Deze habitats zijn bijna als een regenwoud - het duurt tientallen jaren om terug te groeien na een verstoring."