Nieuw, onverwachte gevolgen van klimaatverandering blijven zich voordoen. Een nieuwe studie van de Universiteit van Uppsala en SLU toont aan dat een verminderde sneeuwbedekking op bevroren meren in boreale bossen de activiteit van methaanafbrekende bacteriën onder het ijs kan remmen, waardoor een verhoogde nettoproductie van methaan ontstaat, een krachtig broeikasgas.

Het klimaatdebat benadrukt vaak het potentieel voor boreale bossen om als koolstofputten te fungeren. Een belangrijke en soms over het hoofd geziene factor in dit verband, is de rol van de vele kleine meren die in dergelijke bossen aanwezig zijn. Een groot deel van de koolstofcyclus van de bossen loopt door de meren, en aanzienlijke hoeveelheden koolstof komen vrij als koolstofdioxide in de atmosfeer. Dergelijke meren kunnen ook andere broeikasgassen produceren, zoals methaan. Veel hiervan, echter, bereikt nooit de atmosfeer omdat het wordt afgebroken door zogenaamde methanotrofe ("methaan-etende") bacteriën in het water. Het microbiële leven van de meren heeft dus een grote impact op hun uitstoot van broeikasgassen.

Vooral in de boreale zone de winter speelt een cruciale rol in dit proces. IJsbedekking remt effectief de emissie naar de atmosfeer, en sneeuw beïnvloedt zowel de watertemperatuur als het lichtniveau. Dit, beurtelings, is belangrijk voor de fotosyntheseprocessen van het water, uitsluitend gedreven door algen, en bij uitbreiding tot zuurstofafhankelijke micro-organismen.

Voortdurende klimaatveranderingen zullen deze situatie in boreale bosmeren beïnvloeden. Sneeuwdek zal naar verwachting eerder smelten, het blootstellen van bevroren meren aan langdurige perioden van direct zonlicht. Een nieuwe studie toont aan dat bevroren meren zonder sneeuw minder methanotrofe bacteriën bevatten en dus ook minder methaan afbreken, die kunnen vrijkomen in de atmosfeer zodra het ijs smelt. Het onderzoek is uitgevoerd door onderzoekers van de Universiteit van Uppsala en de afdeling Bosmycologie en Plantenpathologie van de SLU.

Sari Peura van de SLU is de projectleider.

"We onderzochten het water van een bevroren, besneeuwd meer in Noord-Zweden gedurende een week. Toen hebben we de sneeuw verwijderd, en deed nog een week dezelfde monsters en metingen, Sari zegt. "Onze hypothese was dat het toegenomen licht zou resulteren in meer actieve algen en dus meer zuurstofrijk water, wat op zijn beurt de microbiële gemeenschap ten goede zou moeten komen en een verhoogde methaanreductie zou moeten veroorzaken, in vergelijking met besneeuwde meren."

Echter, bleek de hypothese niet te kloppen. Hoewel de hoeveelheid chlorofyl toenam met de toename van het licht, dit leidde niet tot een toename van de methanotrofe activiteit in het water. In plaats daarvan, de methaanconcentratie nam toe, en de hoeveelheid methantrofe bacteriën daalde.

"We weten nog niet precies waardoor dit komt, zegt Sarie. We gingen ervan uit dat de hele microbiële gemeenschap zou profiteren van de toename van beschikbare zuurstof, maar dit was niet het geval. Onze nieuwe hypothese is dat de door het licht geactiveerde algen ook bepaalde substraten produceren en afscheiden die andere bacteriën ten goede komen dan de methanotrofen. Inderdaad, we konden een toename van dergelijke bacteriën zien, maar niet in methanotrofen."

Het idee is dat deze bacteriën vervolgens de langzaam groeiende methanotrofen ontgroeien, die de afbraak van methaan zou verminderen. Een andere mogelijke verklaring zou kunnen zijn dat de verhoogde algenactiviteit een fosfaattekort veroorzaakte, die eerder is gemeld als een beperkende factor voor methanotrofen.

Het is belangrijk om de beperkingen van dit specifieke onderzoek te begrijpen, Sari besluit. Het experiment duurde slechts twee weken. Het laat duidelijk zien dat een afname van de sneeuwbedekking op bevroren meren kan leiden tot een verhoogde methaanconcentratie in het meer, wat op zijn beurt kan leiden tot verhoogde methaanemissies in de atmosfeer zodra het ijs smelt, dus potentieel toenemende opwarming van de aarde. Echter, om dit proces over een langere periode te bestuderen, een nieuwe studie nodig is. Voor het uitvoeren van zo'n onderzoek willen we nu subsidie ​​aanvragen.