Bagaimana Sinar Matahari Dan Mikroba Di Permafrost Tambah Karbon ke Atmosfer

permafrost 10 8Rose Cory berdiri di aliran air meleleh di Arktik untuk mengumpulkan sampel dan menganalisis kimia aliran air. Bahan organik tanah memberi warna emas keemasannya. Di dalam air, matahari bisa mencapai karbon dari tanah, melemahkannya dan memungkinkan mikroba untuk memecahnya dan melepaskannya ke atmosfer sebagai karbon dioksida. (Kredit: Rose Cory / U Michigan)

Mikroba di lapisan es yang memakan karbon yang dilemahkan matahari dan mengubahnya menjadi karbon dioksida mungkin menyediakan jalur utama gas rumah kaca untuk memasuki atmosfer, demikian sebuah penelitian baru.

Periset telah mengetahui bahwa sinar matahari yang berseri-seri di atas tanah beku yang permanen, atau lapisan es di Arktik memecah karbon di lapisan es itu dan melepaskan gas rumah kaca ke atmosfer, namun mereka tidak tahu bagaimana prosesnya terjadi.

Sebelumnya, Collin Ward, seorang mahasiswa doktoral baru-baru ini di University of Michigan dan penulis pertama penelitian tersebut, menunjukkan bahwa komunitas mikroba di lapisan es yang dalam dapat dengan cepat beradaptasi dengan mengkonsumsi karbon yang dilemahkan matahari. Permafrost tanah, biasanya terkubur di bawah tanah, dapat terkena sinar matahari setelah dicairkan dan memerah ke sungai di mana paparan sinar matahari melemahkan karbon di dalam lapisan es itu, mengubahnya menjadi karbon yang dikonsumsi oleh komunitas mikroba tersebut.

Studi baru menunjukkan bahwa sinar matahari membuat tanah permafrost menjadi pesta bagi mikroba karena memberi mereka jenis karbon yang sama yang mereka sukai - karbon yang mereka adaptasikan untuk dimetabolisme.

Karena lebih banyak pencairan lapisan es-Arktik memanas pada tingkat dua kali lebih cepat daripada bagian dunia lainnya-ia memiliki kapasitas untuk melepaskan jumlah karbon yang luar biasa seperti karbon dioksida ke atmosfer. Jika semua karbon yang tersimpan di permafrost diubah menjadi karbon dioksida, maka akan melipatgandakan jumlah karbon di atmosfer. Sangat sedikit model yang memprediksi skenario iklim untuk masa depan termasuk emisi karbon dari permafrost ini, kata Rose Cory, seorang profesor ilmu bumi dan lingkungan.

"Ini adalah perbedaan antara makan di prasmanan dengan satu ton pilihan dan beberapa pilihan yang tidak terlalu bagus dibandingkan dengan prasmanan di mana setiap hidangan adalah favorit Anda," katanya. "Sinar matahari mengubah beberapa karbon tanah permafrost menjadi favorit mikroba, 'yang membantu mereka mengubah lebih banyak karbon ini menjadi karbon dioksida."

permafrost2 10 8Aliran air meleleh mengalir melalui salju di Arktik. Bahan organik tanah memberi warna emas keemasannya. (Kredit: Jason Dobkowski / U Michigan)


Dapatkan Yang Terbaru Dari Diri Sendiri


Permafrost di Arktik tidak bisa didekomposisi oleh mikroba sampai menghangat dan mencair. Begitu terjadi, komunitas mikroba asli mulai membusuk karbon tanah ini, perlahan memakannya dan, dalam prosesnya, mengubahnya menjadi karbon dioksida.

Tidak semua penguraian karbon tanah terjadi di tanah sekalipun. Salju dan hujan selama musim panas menyiram karbon tanah ke sungai dan danau yang diterangi sinar matahari, di mana matahari melemahkan karbon tanah. Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa mikroba jauh lebih mampu mengubah karbon yang dilemahkan matahari menjadi karbon dioksida, namun mereka tidak tahu mengapa.

Untuk menentukan bagaimana sinar matahari membantu produksi karbondioksida, Cory dan timnya menggunakan sampel tanah untuk spektrometri massa beresolusi tinggi sebelum dan sesudah terkena sinar matahari, dan sebelum dan sesudah memberi makan bahan organik tersebut ke komunitas bakteri asli. Mereka melihat bahwa komunitas bakteri menyebabkan lebih banyak karbon dioksida dilepaskan pada sampel tanah lapisan es yang terkena sinar matahari.

Mereka memeriksa hasilnya terhadap metode lain: memeriksa komposisi komunitas mikroba dan ekspresi gen oleh mikroba. Para periset melihat bahwa setelah terpapar sinar matahari, mikroba memperlengkapi ulang mesin metabolisme mereka untuk mengkonsumsi karbon yang dilemahkan matahari.

Mencari tahu bagaimana sinar matahari berkontribusi terhadap pelepasan karbon dioksida dari Bumi ke atmosfer memberi periset satu informasi lagi tentang bagaimana menentukan tingkat dan jumlah karbon dioksida yang dilepaskan oleh lapisan es.

"Ini bisa dibilang metode umpan balik terbesar yang menyebabkan pemanasan lebih banyak di Bumi," kata Cory. "Kami dalam perlombaan untuk mengetahui berapa banyak lapisan es ini akan diubah menjadi karbon dioksida."

Para peneliti melaporkan pekerjaan mereka di jurnal tersebut Alam Komunikasi.

Sumber: University of Michigan

Buku terkait:

{amazonWS: searchindex = Buku; kata kunci = Ini Mengubah Semuanya; maxresult = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

ikuti InnerSelf di

facebook-icontwitter-iconrss-icon

Dapatkan Terbaru Dengan Email

{Emailcloak = off}