Wetlands zijn de dominante natuurlijke bron van atmosferisch methaan, een krachtig broeikasgas dat op de tweede plaats komt na koolstofdioxide in zijn belang voor klimaatverandering. Antropogene klimaatverandering zal naar verwachting de methaanemissies van wetlands verhogen, met als gevolg verdere opwarming. Echter, terugkoppelingen van methaan in wetland werden niet volledig beoordeeld in het vijfde beoordelingsrapport van het Intergouvernementeel Panel voor klimaatverandering (IPCC), een uitdaging vormen om de wereldwijde doelstellingen voor de beperking van broeikasgassen te halen die zijn vastgesteld in het kader van de Overeenkomst van Parijs.

Om te begrijpen hoe methaancycli in wetland kunnen evolueren en klimaatfeedback in de toekomst kunnen stimuleren, wetenschappers kijken steeds vaker naar het verleden van de aarde.

"Uit ijskernen blijkt dat methaan in de atmosfeer erg gevoelig is voor het klimaat, maar we kunnen de atmosferische methaanconcentraties daarbuiten niet meten, vóór ongeveer 1 miljoen jaar geleden, " zei dr. Gordon Inglis, hoofdauteur en Royal Society Dorothy Hodgkin Fellow aan de Universiteit van Southampton.

"In plaats daarvan, we moeten vertrouwen op indirecte 'proxy's' die in het sedimentaire record zijn bewaard. Proxy's zijn surrogaten voor klimaatvariabelen die niet direct kunnen worden gemeten, inclusief geochemische gegevens die zijn opgeslagen in fossielen, mineralen of organische verbindingen."

De studie, die werd gepubliceerd in Geologie , is de eerste die de relatie tussen temperatuur en methaancycli in wetland tijdens het Paleoceen-Eoceen Thermal Maximum (PETM) direct oplost, een eeuwenoude opwarmingsgebeurtenis die een blik in de toekomst zou kunnen bieden.

De auteurs gebruikten een geochemisch hulpmiddel ontwikkeld aan de Universiteit van Bristol om organische verbindingen te analyseren die zijn gemaakt door microben die in oude bodems en turf leven. Tijdens de PETM, ze ontdekten dat de verhouding van twee koolstofisotopen in deze verbindingen was veranderd - een verandering die waarschijnlijk te wijten was aan een verhoogde hoeveelheid methaan in het dieet van de microben.

"We laten zien dat PETM geassocieerd was met een toename van methaancycli in wetland; als een deel van dit methaan in de atmosfeer ontsnapte, het zou hebben geleid tot extra opwarming van de aarde. Cruciaal, dit kan een voorbode zijn van veranderingen die de methaancyclus in de toekomst zal ondergaan als gevolg van antropogene emissies, " zei dr. Gordon Inglis.

"Onze collega's hebben eerder aangetoond dat de opname van methaanemissies in simulaties van klimaatmodellen van cruciaal belang is voor het interpreteren van warmte uit het verleden. tot voor kort, er zijn geen tools om deze voorspellingen te testen. Deze studie bevestigt dat de methaancyclus tijdens de PETM toenam, en misschien tijdens andere opwarmingsgebeurtenissen in de geschiedenis van de aarde, " zei professor Rich Pancost, Hoofd van de School of Earth Sciences aan de Universiteit van Bristol.

Intrigerend, proxy's voor temperatuur en methaancycli zijn pas gekoppeld aan het begin van deze oude opwarmingsgebeurtenis, waarbij de methaanproxy's snel terugkeren naar de waarden van vóór de gebeurtenis, ook al blijven de temperaturen hoog gedurende de duur van het PETM. Dit suggereert dat het begin van de snelle opwarming van de aarde vooral de methaancyclus in wetlands verstoort. een bevinding die bijzonder zorgwekkend is gezien de snelle opwarming van de aarde die we nu ervaren.