Een bodemwetenschapper van de RUDN University bestudeerde de afbraak van organisch materiaal in rijstvelden - de bronnen van CO ₂ en methaanemissies. Beide gassen dragen bij aan het broeikaseffect en beïnvloeden de klimaatopwarming in subtropische gebieden. De emissies nemen toe wanneer de wortels van planten microbiële gemeenschappen in de bodem beïnvloeden. Deze invloed, beurtelings, hangt af van temperatuurveranderingen. Daarom, klimaatopwarming kan leiden tot meer uitstoot van broeikasgassen. De resultaten van het onderzoek zijn gepubliceerd in Toegepaste bodemecologie . De intensiteit van dit proces is afhankelijk van de temperatuur van de omgeving en bodemmicro-organismen. In de bodem van rijstvelden, methaan wordt geproduceerd door eencellige organismen die archaea worden genoemd. Echter, om methaan te maken, ze hebben intermediaire stoffen nodig die afkomstig zijn van plantenwortels. Zo ontstaat het zogenaamde priming-effect:het leven van micro-organismen wordt ondersteund door organische stoffen die planten via hun wortels afgeven. Het is dit effect dat het aantal en de activiteit van micro-organismen in de bodem bepaalt. Een bodemwetenschapper van de RUDN University ontdekte als eerste een verband tussen het priming-effect en de uitstoot van broeikasgassen en beschreef de dynamiek van deze processen met het oog op de opwarming van de aarde.

Het team nam grondmonsters van rijstvelden in de provincie Hunan in het zuidoosten van China. De monsters werden gezeefd om bodemfauna en plantenresten te verwijderen. Daarna, er werd water aan toegevoegd om de omstandigheden van een ondergedompeld rijstveld te modelleren. Daarna, de monsters werden 75 dagen in plastic containers in een donkere kamer bewaard. Om verschillende seizoenen te imiteren, de wetenschappers handhaafden verschillende temperaturen in de containers:5 °C (winter), 15 °C (lente), 25 °C (herfst), en 35 °C (zomer). Het team wilde meten hoe methaan en CO ₂ emissies zouden variëren onder invloed van het priming-effect in verschillende temperatuurregimes. Natriumacetaat, de eenvoudigste vorm van organische koolstof geproduceerd door plantenwortels, werd toegevoegd aan de grond om de archaea te ondersteunen.

Het team heeft elke 2 tot 5 dagen de niveaus van de uitstoot van broeikasgassen gemeten. Op de 75e dag, de methaanemissies van geprepareerde gronden bleken 153 keer te zijn toegenomen in vergelijking met de monsters zonder natriumacetaat. De wetenschappers ontdekten ook dat het priming-effect afhing van de temperatuur. De bodems vertoonden de hoogste gevoeligheid bij 15 °C:in deze monsters een temperatuurstijging van 10° zorgde ervoor dat de methaanemissievolumes 25 keer toenamen. Wat betreft CO ₂ uitstoot, ze correleerden direct met temperatuurniveaus. Volgens de ploeg dit komt doordat micro-organismen actiever worden in een warme omgeving.

"Het priming-effect bepaalde de correlatie tussen de temperatuur en het proces van organische stofafbraak in de bodem. Bij 5-15 ° C, temperatuurschommelingen hadden een enorm effect op de methaanemissies:ze namen bijna 25 keer toe. Men zou kunnen concluderen dat in warme winters de methaanemissie uit de bodem de belangrijkste oorzaak van het broeikaseffect zou kunnen zijn. De resultaten van andere onderzoeken die geen rekening houden met het priming-effect moeten met de nodige voorzichtigheid worden geïnterpreteerd, " zei Jakov Koezjakov, een doctoraat in de biologie, en het hoofd van het Centrum voor Wiskundige Modellering en Ontwerp van Duurzame Ecosystemen van het Agrarisch en Technologisch Instituut, RUDN-universiteit.