Vedmatande termiter från Far North Queensland, Australien. Kredit:Rebecca Clement. Konstverk av Donna Davis
De flesta tror att termiter är en olägenhet som konsumerar trä i hem och företag. Men dessa termiter representerar mindre än 4 procent av alla termitarter världen över.
Termiter är kritiska i naturliga ekosystem - särskilt i tropikerna - eftersom de hjälper till att återvinna död ved från träd. Utan sådana sönderfall skulle världen vara hög med döda växter och djur.
Men dessa energiska träförbrukande insekter kan snart röra sig mot nord- och sydpolen när de globala temperaturerna värms upp av klimatförändringar, visar ny forskning.
I en ny internationell studie ledd av University of Miami biologiprofessor Amy Zanne, lärde sig forskare att termiter är avgörande när det gäller att bryta ner trä, vilket bidrar till jordens kolkretslopp. De lärde sig också att termiter är mycket känsliga för temperatur och nederbörd, så när temperaturen värms upp kommer insektens roll i träförfall sannolikt att expandera utanför tropikerna.
"Med värmande temperaturer kan termiters inverkan på planeten bli enorm", säger Zanne, ordförande för tropisk ekologi i Aresty vid College of Arts and Sciences institution för biologi.
Amy Zanne med doktorand Mariana Nardi och postdoktor Paulo Negri från Universidade Estadual de Campinas nära termithögar i tropisk cerrado savann i Chapada dos Veadieros nationalpark, São Jorge, Alto Paraíso de Goiás, Goiás, Brasilien. Kredit:Rafael Oliveira
För studien, publicerad i tidskriften Science , Zanne, tillsammans med mer än 100 medarbetare, studerade platser över hela världen där bakterier och svampar (mikrober) och termiter konsumerar död ved. De undersökte också hur temperatur och nederbörd kan påverka upptäckten och förfallet av trä genom att använda samma experimentella uppsättning på mer än 130 platser i en mängd olika livsmiljöer över sex kontinenter. Deras resultat tyder på att områden med hög termitaktivitet bör öka när jorden blir varmare och torrare.
"Termiter hade sina största effekter på platser som tropiska savanner och säsongsbetonade skogar och subtropiska öknar," tillade Zanne. "Dessa system är ofta underskattade när det gäller deras bidrag till den globala koldioxidbudgeten."
Amy Austin, docent i ekologi vid Universidad de Buenos Aires, och en samarbetspartner till Zannes, sa att den globala studien hjälpte forskarna att få bredare insikter om träförfall.
Asiatisk underjordisk termit (Coptotermes gestroi) soldat i kartongbo. C. gestroi är en vedmatande termit. Kredit:Thomas Chouvenc
"Inkluderingen av torra, heta bioregioner, särskilt på södra halvklotet, där termiter ofta är rikliga och aktiva, möjliggjorde ny insikt om deras roll i kolomsättningen," sa Austin. "Som ekologer kan vi behöva bredda vår hänsyn till vedartade ekosystem bortom en skog med stängt tak och inse att kollager av trä i torrare ekosystem är en viktig komponent i den globala kolcykeln."
Även om mikrober och termiter båda bryter ner död ved, finns det viktiga skillnader mellan dem. Medan mikrober behöver vatten för att växa och konsumera trä, kan termiter fungera vid relativt låga fuktnivåer. Faktum är att termiter kan söka efter sin nästa måltid även om det är torrt och bära det de vill tillbaka till sina högar, eller till och med flytta sin koloni till den ved de konsumerar.
"Mikrober är globalt viktiga när det kommer till träförfall, men vi har till stor del förbisett termiters roll i denna process. Det betyder att vi inte tar hänsyn till den massiva effekt som dessa insekter kan innebära för framtida kolkretslopp och interaktioner med klimatförändringar." Zanne tillade.
Som små kor frigör termiter kol från träet som metan och koldioxid, som är två av de viktigaste växthusgaserna. Därför sa Zanne att termiter i allt högre grad kan bidra till utsläpp av växthusgaser med klimatförändringar.
"Jag är fascinerad av hur mikrobiellt och termitvedsförfall påverkar hur kol släpps tillbaka till miljön", tillade Zanne, som har studerat feedbacken från träbaserad kolutsläpp i mer än ett decennium.
Ett träblock av radiatatall, delvis uppätet av termiter från Far North Queensland, Australien. Kredit:Rhiannon Dalrymple
Zanne började sin forskning om termiter 2008 och fick kontakt med andra träförfallsexperter när hon deltog i en arbetsgrupp i Sydney, Australien. Det ledde till ett stort forskningsprojekt i Queensland, Australien, som till och med inkluderade samarbete med konstnären Donna Davis för att porträttera termiter, mikrober och ruttnande trä.
Hon utökade studien globalt genom sociala medier och mun till mun, inklusive forskare över karriärstadier och platser där alla körde samma experiment med hjälp av lokalt framställt material.
André M. D'Angioli, en brasiliansk biolog, samarbetade i projektet som en del av sin doktorsavhandling vid Universidade Estadual de Campinas.
"Att vara involverad i det globala träprojektet var ett stort steg för min forskning", sa han. "Det var fascinerande att se hur de regionala data som jag samlade in i Brasilien var relaterade till de globala mönstren som finns i denna uppsats."
Zanne sa att chansen att gå i spetsen för en global forskningsinsats var extremt givande.
"Det här är ett av de mest otroliga projekt jag har arbetat med", sa Zanne. "Det var ett verkligt internationellt samarbete. Vår förmåga att bättre förstå träförfall och delar av kolets kretslopp på global skala är nu starkare på grund av denna forskning."
Studien, "Termites känslighet för temperatur påverkar den globala vednedbrytningshastigheten", publicerades i 23 september-upplagan av Science . + Utforska vidare