Nakatayo ang Rose Cory sa isang stream ng meltwater sa Arctic upang mangolekta ng isang sample at pag-aralan ang kimika ng stream ng tubig. Ang organic matter ng lupa ay nagbibigay ng stream ng kulay gintong kayumanggi nito. Sa tubig, ang araw ay maaaring umabot sa carbon mula sa lupa, nagpapahina sa ito at nagpapahintulot sa mga mikrobyong i-break ito at palabasin ito sa kapaligiran bilang carbon dioxide. (Credit: Rose Cory / U Michigan)

Ang mga mikrobyo sa permafrost na kumain ng sun-weakened carbon at convert ito sa carbon dioxide ay maaaring magbigay ng isang pangunahing landas para sa greenhouse gas upang pumasok sa kapaligiran, ang mga bagong pananaliksik ay nagpapahiwatig.

Nalaman ng mga mananaliksik na ang sikat ng araw na lumalagablab sa permanenteng frozen na lupa, o permafrost, sa Arctic ay bumagsak ng carbon sa permafrost na iyon at naglabas ng greenhouse gas sa kapaligiran, ngunit hindi nila alam kung paano nangyayari ang proseso.

Noong nakaraan, isang kamakailang mag-aaral ng doktor sa University of Michigan at unang akda ng pag-aaral ang Collin Ward, na nagpakita ng mga microbial community sa malalim na permafrost ay maaaring mabilis na umangkop upang kumonsumo ng sun-weakened carbon. Ang permafrost na lupa, na karaniwang inilibing sa ilalim ng lupa, ay maaaring malantad sa sikat ng araw kapag lipas na at lasaw sa isang ilog kung saan ang pagkakalantad ng liwanag ng araw ay nagpapahina sa carbon sa loob ng permafrost na iyon, na nagko-convert ito sa carbon na gusto ng mga microbial na komunidad na kumain.

Ang bagong pag-aaral ay nagpapakita na ang sikat ng araw ay gumagawa ng permafrost na lupa ng isang kapistahan para sa mga mikrobyo sapagkat ito ay nagbibigay sa kanila ng parehong uri ng carbon na gusto nilang kainin-ang carbon na iniangkop sa metabolize.

Tulad ng higit pa sa mga permafrost thaws-ang Arctic ay nagpapainit sa isang rate ng dalawang beses na mas mabilis kaysa sa ibang bahagi ng mundo-ito ay may kapasidad na ilabas ang isang hindi kapani-paniwala na halaga ng carbon bilang carbon dioxide sa kapaligiran. Kung ang lahat ng carbon na gaganapin sa permafrost ay na-convert sa carbon dioxide, ito ay higit pa sa doble ang halaga ng carbon sa kapaligiran. Napakakaunting mga modelo na hinulaan ang mga sitwasyon ng klima para sa hinaharap ay kinabibilangan ng mga carbon emissions na ito mula sa permafrost, sabi ni Rose Cory, isang associate professor of earth at environmental sciences.

"Ito ay ang pagkakaiba sa pagitan ng pagkain sa isang buffet na may isang tonelada ng mga pagpipilian at ang ilang mga hindi masyadong mahusay na mga opsyon laban sa pagiging sa isang buffet kung saan ang bawat ulam ay ang iyong mga paboritong," sabi niya. "Ang sikat ng araw ay lumiliko ang ilang mga permafrost soil carbon sa mga paborito ng microbe," na tumutulong sa kanila na mag-convert ng higit pa sa carbon na ito sa carbon dioxide. "

Ang isang stream ng meltwater ay tumatakbo sa pamamagitan ng snow sa Arctic. Ang organic matter ng lupa ay nagbibigay ng stream ng kulay gintong kayumanggi nito. (Credit: Jason Dobkowski / U. Michigan)

Ang permafrost sa Arctic ay hindi maaaring decomposed ng microbes hanggang sa ito warms at thaws. Sa sandaling magagawa nito, ang mga katutubong komunidad ng mikrobiyo ay nagsisimulang mabulok sa karbon na ito sa lupa, dahan-dahan na kumakain nito at, sa proseso, nagiging ito sa carbon dioxide.

Hindi lahat ng agnas ng lupa na carbon ang mangyayari sa lupa bagaman. Ang niyebe at ulan sa panahon ng tag-init ay mapapalabas ang carbon ng lupa sa mga sikat ng araw at lawa, kung saan pinahina ng araw ang carbon soil. Ang naunang pananaliksik ay nagpakita na ang mga microbes ay mas mahusay na ma-convert ang sun-weakened carbon sa carbon dioxide, ngunit hindi nila alam kung bakit.

Upang tukuyin kung paano ang liwanag ng araw ay tumutulong sa produksyon ng carbon dioxide, si Cory at ang kanyang koponan ay sumailalim sa mga sample ng lupa sa ultra-mataas na resolution ng mass spectrometry bago at pagkatapos na malantad sa sikat ng araw, at bago at pagkatapos pagpapakain na organikong bagay sa katutubo na komunidad ng bacterial. Nakita nila na ang mga bakteryang komunidad ay nagdudulot ng mas maraming carbon dioxide upang palabasin ang mga sampol ng permafrost lupa na nalantad sa sikat ng araw.

Sinusuri nila ang kanilang mga resulta laban sa isa pang paraan: pagsusuri ng microbial community composition at gene expression ng microbes. Nakita ng mga mananaliksik na pagkatapos ng pagkakalantad ng liwanag ng araw, ang mga mikrobyo ay nag-retool ng kanilang metabolic makinarya upang ubusin ang sun-weakened carbon.

Pag-uunawa kung paano ang pagbibigay ng liwanag ng araw sa pagpapalabas ng carbon dioxide mula sa Daigdig papunta sa kapaligiran ay nagbibigay sa mga mananaliksik ng higit pang piraso ng impormasyon tungkol sa kung paano matukoy ang rate at dami ng carbon dioxide na inilabas ng permafrost.

"Ito ay maaaring arguably ang pinakamalaking paraan ng feedback upang maging sanhi ng mas warming sa Earth," sabi ni Cory. "Kami ay nasa isang lahi upang malaman kung magkano ang permafrost na ito ay ma-convert sa carbon dioxide."

{youtube}bz2IgcEhyv0{/youtube}

Inuulat ng mga mananaliksik ang kanilang gawain sa journal Nature Communications.

Source: University of Michigan

Mga Kaugnay na Libro:

at InnerSelf Market at Amazon