„Asimetrinis“ atšilimas gali būti labai pavojingas. „Mikrobų veikla pasikeičia labiau, nei tikėtasi“

Dėl klimato kaitos žiemos temperatūra kyla sparčiau nei vasaros - ypač aukštai virš jūros lygio esančiose vietovėse. Šis „asimetrinis“ atšilimas gali kelti problemų dideliam anglies kiekiui, sukauptam dirvožemyje – nes mikrobų veikla pasikeičia labiau, nei tikėtasi.

Planetos dirvožemyje sukaupta daugiau anglies nei bet kurioje kitoje ekosistemoje, išskyrus vandenynus – ir, jei procesas būtų geriau valdomas, galėtų būti sukaupta dar daugiau. Tačiau klimato kaita kelia grėsmę dirvožemio anglies dioksidui.

Mokslininkai tikisi, kad aukštesnė temperatūra padidins dirvožemio anglies kiekį, kuris su šiltnamio efektą sukeliančiomis dujomis patenka į atmosferą, daugiausia dėl dirvožemio mikrobų elgesio pokyčių. Tačiau šio grįžtamojo ryšio su atšilimu mastas vis dar neaiškus.

Ning Ling iš Lanžou universiteto Kinijoje ir jo kolegos šildė dirvožemį eksperimentinėje pievoje Tibeto plynaukštėje, kad patikrintų, kaip skirtingi atšilimo modeliai gali pakeisti mikrobų aktyvumą. Kai kurie dirvožemiai buvo laikomi aplinkos temperatūroje, o kiti buvo veikiami „simetrišku“ 2 °C atšilimu visus metus.

Trečioji grupė buvo veikiama 2,5–2,8 °C atšilimu žiemą ir 0,5–0,8 °C likusį metų laiką, t. y. realiau imituojant tikrąjį atšilimo modelį.

Po dešimtmetį trukusio tokio eksperimento mokslininkai ištyrė skirtingų dirvožemių mėginių mikrobų aktyvumą. Jie ypač daug dėmesio skyrė dviem rodikliams: augimo greičiui ir rodikliui, rodančiam, kaip organizmai naudoja anglį – vadinamajam anglies naudojimo efektyvumui. Nustatyta, kad tai yra pagrindinis veiksnys, lemiantis dirvožemyje sukauptos organinės anglies kiekį.

„Kai mikrobas sunaudoja anglį, jis gali atlikti vieną iš dviejų veiksmų: gali ją suskaidyti energijai gauti ir iškvėpti kaip CO2 arba panaudoti ją naujoms struktūroms kurti“, – sako Niujorke įsikūrusios ne pelno siekiančios aplinkosaugos organizacijos Gamtos išteklių gynimo tarybos atstovas Danielis Rathas.

Pasak jo, didesnis augimo tempas reiškia, kad mikrobai sunaudoja daugiau anglies, o didesnis anglies panaudojimo efektyvumas reiškia, kad daugiau šios anglies sukuriama struktūroms, o ne įkvepiama kaip CO2.

N. Lingas ir jo kolegos nustatė, kad abu atšilimo modeliai labai sumažino mikrobų aktyvumą. Dirvožemiuose, kuriuose vyravo simetrinis atšilimas, augimo greitis sumažėjo 31 proc., o anglies panaudojimo efektyvumas – 22 proc., palyginti su dirvožemiais, kuriuose vyravo aplinkos temperatūra. Esant asimetriniam atšilimui, šis poveikis buvo dar stipresnis: augimo greitis sumažėjo 58 proc., o anglies panaudojimo efektyvumas – 81 proc., palyginti su dirvožemiu, kuriame vyravo aplinkos temperatūra. Šiuos skirtumus jie aiškino veiksniais, įskaitant mikrobams prieinamų maistinių medžiagų pokyčius.

„Išvados rodo, kad anglies dioksido kaupimas dirvožemyje greičiausiai sumažės, o tai sumažins sausumos ekosistemų gebėjimą sekvestruoti anglį ir pablogins dirvožemio veiksmingumą siekiant gamtiniais būdais spręsti klimato kaitos problemas“, – sako Yiqi Luo iš Kornelio universiteto JAV.

D. Rathas sako, kad tai, jog dabartiniuose modeliuose neatsižvelgiama į asimetrinį atšilimą, reiškia, kad greičiausiai nepakankamai įvertiname dirvožemio anglies dioksido nuostolius dėl klimato kaitos. Tačiau jis sako, kad šie rezultatai gali būti taikomi tik šaltųjų ekosistemų dirvožemiams, todėl reikia atlikti daugiau tyrimų, kad būtų galima tiksliai suprasti, ką šie mikrobų veiklos pokyčiai reiškia anglies dioksido kiekiui. Pavyzdžiui, nepaisant reikšmingų mikrobų aktyvumo pokyčių, bendras dirvožemyje sukauptos anglies kiekis eksperimento metu nepakito.

Tyrimas paskelbtas žurnale „Proceedings of the National Academy of Sciences“.

Paremta pagal „New Scientist“.