Der Klimawandel kann die Methanemissionen und -aufnahme im Amazonasgebiet verändern

Extreme Temperaturen und Luftfeuchtigkeit (übermäßiger Regen oder Dürre), die im Zuge des Klimawandels für den Amazonas vorhergesagt werden, könnten die Menge an Methan produzierenden Mikroorganismen in überschwemmten Gebieten erhöhen und die potenzielle Aufnahme dieses Treibhausgases in hochgelegenen Wäldern um 70 % verringern, was globale Auswirkungen hätte . Dies geht aus einer Studie hervor, die von Forschern der Universität São Paulo (USP) in Brasilien durchgeführt wurde.

Ein Artikel über ihre Ergebnisse wird in der Zeitschrift veröffentlicht Umweltmikrobiom. Angesichts der Ergebnisse seien wirksame Schutz- und Bewirtschaftungsmaßnahmen sogar noch wichtiger, sagten die Forscher.

Mindestens sechs Monate im Jahr stehen mehr als 800.000 Quadratkilometer Überschwemmungsgebiete im Amazonas-Regenwald, was 20 % seiner Gesamtfläche entspricht, aufgrund ständiger Niederschläge und steigender Flüsse in der Region unter mehreren Metern Wasser. Die Methanproduktion steigt, da mikrobielle Gemeinschaften organisches Material abbauen.

Aktuelle Studien zeigen, dass Amazonas-Überschwemmungsgebiete 29 % der weltweiten Methanemissionen aus Feuchtgebieten ausmachen. Andererseits fungieren die hochgelegenen Wälder der Region als Methansenken, die Gase aus der Atmosphäre einfangen und eine wichtige Rolle bei der Regulierung der Treibhausgasemissionen spielen.

„Während bereits gezeigt wurde, dass Faktoren wie Lufttemperatur und saisonale Überschwemmungen die Zusammensetzung mikrobieller Gemeinschaften und damit den Methanfluss in diesen Umgebungen beeinflussen können, was können wir im Zusammenhang mit dem Klimawandel und den prognostizierten Änderungen bei Niederschlägen und Temperaturextremen erwarten? , mit intensiveren Extremen“, sagte Júlia Brandão Gontijo, Erstautorin der Arbeit und derzeit Postdoktorandin an der University of California, Davis.

Die Studie war Teil von Gontijos Doktorarbeit. Forschung am Zentrum für Kernenergie in der Landwirtschaft (CENA-USP), mit Professor Tsai Siu Mui als Leiterin der Abschlussarbeit. „Wir wissen, dass der Methangehalt in der Atmosphäre in den letzten vier Jahrzehnten um etwa 18 % gestiegen ist“, sagte Tsai.

In Zusammenarbeit mit Kollegen des Niederländischen Instituts für Ökologie der Königlich Niederländischen Akademie der Künste und Wissenschaften (NIOO-KNAW), der Stanford University, der University of Massachusetts und der University of Oregon in den Vereinigten Staaten sowie der Federal Gontijo, Universität West-Pará (UFOPA) in Brasilien, führte ein 30-tägiges Experiment durch, bei dem Bodenproben aus zwei Überschwemmungsgebieten und einem hochgelegenen Wald in Santarém und Belterra, Gemeinden im Westen des Bundesstaates Pará, extremen Belastungen ausgesetzt wurden Temperaturen (27 °C und 30 °C) und Luftfeuchtigkeit.

Methanproduzenten und -konsumenten wurden durch genetische Sequenzierung und quantitative Echtzeit-PCR identifiziert und gemessen.

„Obwohl wir in beiden Überschwemmungsgebieten keine signifikanten Veränderungen in den Methanemissionsmustern beobachteten, nahm die Zahl der Methan produzierenden Mikroorganismen zu, was auf ein zukünftiges Problem hindeuten könnte“, sagte Gontijo.

Darüber hinaus sank der Methanverbrauch der Hochlandwaldböden unter heißen, trockenen Bedingungen um 70 %, während die Methanproduktion in Perioden mit starkem Regen deutlich anstieg, gerade weil der Boden nicht regelmäßig extremer Feuchtigkeit ausgesetzt war. Für Gontijo ist das alarmierend.

„Das bedeutet, dass sich das Mikrobiom der Überschwemmungsgebiete an den Klimawandel anpassen kann, das Mikrobiom des Hochlandwaldes jedoch empfindlich auf dessen Auswirkungen reagiert, was in Zukunft zu einer Verschiebung des Gleichgewichts der Gasemissionen führen könnte.“ Angesichts der Bedeutung des Amazonas-Regenwaldbioms im Verhältnis dazu Auf globaler Ebene könnte dies ein sehr ernstes Problem darstellen“, sagte sie.

Methanotrophe

Die Mikrobiota und der Methankreislauf im Amazonasgebiet werden eindeutig vom Klimawandel betroffen sein. Zusätzlich zu ihren Prognosen erhöhter Methanemissionen identifizierten die Forscher auch eine große Anzahl methanotropher Mikroorganismen, die Methan als Energiequelle nutzen und diesen Anstieg möglicherweise ausgleichen könnten. Sie planen nun, Feldexperimente und Labortests mit Mikroorganismen durchzuführen, um die Dynamik des Methankreislaufs besser zu verstehen.

„Trotzdem sind die Informationen, die wir bisher gesammelt haben, äußerst wichtig und können bei der Formulierung öffentlicher Richtlinien verwendet werden“, sagte Gontijo.