A lo largo del gradiente de deshielo, el agua superficial es de un rojo oxidado, causada por microbios que liberan compuestos de hierro y carbono Crédito:Monique Patzner
Un nuevo estudio basado en un muestreo científico de un sumidero de carbono oxidado en una turbera de permafrost en Suecia ha revelado que los minerales de hierro no atrapan el carbono orgánico. una vasta fuente de CO 2 y metano no incluido en los pronósticos de calentamiento global.
El estudio, realizado por investigadores de las universidades de Tübingen y Bristol llevaron a cabo su sitio de investigación en Stordalen mire, Abisko, Suecia aparece en Comunicaciones de la naturaleza hoy dia.
Aproximadamente una cuarta parte del suelo en el hemisferio norte está permanentemente congelado. Se estima que estas áreas contienen aproximadamente el doble de carbono que la atmósfera actual del mundo. Sin embargo, estos suelos de permafrost se están descongelando cada vez más a medida que la Tierra se calienta.
El equipo de investigación dirigido por el profesor Andreas Kappler, y Monique Patzner del Centro de Geociencias Aplicadas, y el Dr. Casey Bryce, ahora en la Universidad de Bristol, en colaboración con el profesor Thomas Borch en la Universidad Estatal de Colorado, investigó la forma en que este desarrollo afecta a los microorganismos en el suelo. Trabajaron bajo el supuesto de que la descongelación aumenta la disponibilidad de carbono orgánico para que los microorganismos lo procesen, a su vez, libera grandes cantidades de dióxido de carbono y metano. Estos gases aceleran el efecto invernadero, lo que lleva a un mayor deshielo del permafrost en un círculo vicioso.
El aumento de las temperaturas conduce al colapso de los suelos de permafrost intactos, resultando en deslizamientos de tierra y la formación generalizada de humedales. En este último estudio, el equipo investigó qué sucede con el carbono atrapado en el suelo cuando el permafrost se descongela.
"El material orgánico presente de forma natural en las muestras se acumuló como turba durante miles de años. Con el deshielo del permafrost, los microbios se activan y pueden descomponer la turba, ", dice el profesor Kappler." También sabemos que los minerales de hierro preservan el carbono orgánico de la biodegradación en varios entornos y, por lo tanto, podrían ser un sumidero de carbono incluso después de que el permafrost se haya descongelado ". El hierro reactivo está presente como una especie de óxido y podría ser Se espera que atrape el material orgánico en lo que los científicos llaman un "sumidero de carbono oxidado".
Núcleo de perforación de la capa activa de la turbera Crédito:Monique Patzner
Allí, Se tomaron muestras de agua intersticial del suelo y núcleos de perforación de la capa activa a lo largo de un gradiente de deshielo del permafrost. El equipo de investigación examinó la cantidad de material orgánico que estaba unido a los minerales de hierro reactivos, cuán estables son estas asociaciones de Fe-C con el deshielo del permafrost, y si los microorganismos presentes podrían utilizar el material como fuente de alimento y energía. El equipo también llevó a cabo experimentos en el laboratorio de Tubinga.
El equipo descubrió que los microorganismos aparentemente pueden usar el hierro como fuente de alimento, liberando así el carbono orgánico ligado al agua del suelo. Eso significa que el sumidero de carbono oxidado no puede evitar que el carbono orgánico se escape del permafrost que se está descongelando. Basado en datos disponibles en otras partes del hemisferio norte, Los investigadores esperan que sus hallazgos sean aplicables a entornos de permafrost en todo el mundo.
El autor principal de la publicación, Monique Patzner, resume:"El sumidero de carbono oxidado solo se encuentra en suelos de permafrost intactos; este sumidero se pierde durante el deshielo del permafrost". Ahora, los investigadores buscan descubrir cómo esto facilita las emisiones de gases de efecto invernadero y, por lo tanto, el calentamiento global. "Parece que el carbono previamente unido al hierro es altamente biodisponible y, por lo tanto, las bacterias podrían metabolizarlo inmediatamente en emisiones de gases de efecto invernadero, ", dice Patzner." Este es un proceso que actualmente está ausente de los modelos de predicción del cambio climático y debe tenerse en cuenta ".
Dr. Bryce, quien continúa su investigación en la Facultad de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Bristol, agregó:"Hemos identificado que la oxidación natural atrapa el carbono en las turberas del Ártico y potencialmente inhibe su liberación a la atmósfera como gas de efecto invernadero. Sin embargo, a medida que el permafrost se derrite, las bacterias disuelven el óxido y se libera el carbono asociado. Este estudio representa un avance emocionante en nuestra comprensión de cómo las interacciones entre la materia orgánica, los metales y los microorganismos pueden regular la pérdida de carbono de las turberas con importantes consecuencias para la retroalimentación climática en el Ártico ".
Los investigadores que participaron en este estudio ahora están analizando cómo podrían establecer la identidad de los microorganismos responsables de la pérdida de minerales. el destino del carbono liberado y las consecuencias para las emisiones de gases de efecto invernadero.
El Dr. Bryce agregó:"También estamos trabajando para establecer cómo son las interacciones dinámicas entre los minerales de hierro y el carbono durante los ciclos de congelación-descongelación o secado-humectación. También estamos utilizando algunas de las lecciones aprendidas en el Ártico para las turberas del Reino Unido, que son actualmente experimentando una degradación extrema ".
