Ny, oväntade konsekvenser av klimatförändringarna visar sig hela tiden. En ny studie från Uppsala universitet och SLU visar att ett minskat snötäcke på frusna sjöar i boreala skogar kan hämma aktiviteten av metannedbrytande bakterier under isen, vilket orsakar en ökad nettoproduktion av metan, en kraftfull växthusgas.

Klimatdebatten betonar ofta potentialen för boreala skogar att fungera som kolsänkor. En viktig och ibland förbisedd faktor i detta avseende, är den roll som de många små sjöarna som finns i sådana skogar spelar. En stor del av skogarnas kolkretslopp går genom sjöarna, och avsevärda mängder kol släpps ut som koldioxid till atmosfären. Sådana sjöar kan även producera andra växthusgaser, såsom metan. Mycket av detta, dock, når aldrig atmosfären eftersom den bryts ner av så kallade metanotrofa ("metanätande") bakterier i vattnet. Det mikrobiella livet i sjöarna har alltså stor inverkan på deras utsläpp av växthusgaser.

I synnerhet i den boreala zonen, vintern spelar en avgörande roll för denna process. Istäckning hämmar effektivt utsläppet till atmosfären, och snö påverkar både vattentemperatur och ljusnivåer. Detta, i tur och ordning, är viktigt för vattnets fotosyntetiska processer, uteslutande drivs av alger, och i förlängningen till syreberoende mikroorganismer.

Pågående klimatförändringar kommer att påverka denna situation i boreala skogssjöar. Snötäcket förväntas smälta tidigare, utsätter frusna sjöar för långa perioder av direkt solljus. En ny studie visar att frusna sjöar utan snö innehåller mindre metanotrofa bakterier och därmed också bryter ner mindre metan, som kan släppas ut i atmosfären när isen smälter. Studien har utförts av forskare från Uppsala universitet och Institutionen för skoglig mykologi och växtpatologi vid SLU.

Sari Peura från SLU är projektledare.

"Vi undersökte vattnet i en frusen, snötäckt sjö i norra Sverige under en vecka. Sen tog vi bort snön, och gjorde samma prover och mätningar i en vecka till, " Sari säger. "Vår hypotes var att det ökade ljuset skulle resultera i mer aktiva alger och därför mer syresatt vatten, vilket i sin tur borde gynna det mikrobiella samhället och orsaka en ökad metanreduktion, jämfört med snötäckta sjöar."

Dock, hypotesen visade sig vara felaktig. Även om mängden klorofyll ökade i proportion till ökningen av ljus, detta ledde inte till en ökning av metanotrof aktivitet i vattnet. Istället, metankoncentrationen ökade, och mängden metantrofiska bakterier minskade.

"Vi vet ännu inte exakt vad som orsakar detta, säger Sari. Vi antog att hela mikrobiella samhället skulle dra nytta av ökningen av tillgängligt syre, men så var inte fallet. Vår nya hypotes är att algerna som aktiveras av ljuset även producerar och utsöndrar vissa substrat som gynnar andra bakterier än metanotroferna. Verkligen, vi kunde se en ökning av sådana bakterier, men inte i metanotrofer."

Tanken är att dessa bakterier sedan växer ur de långsamt växande metanotroferna, vilket skulle minska nedbrytningen av metan. En annan möjlig förklaring kan vara att den ökade algaktiviteten orsakade fosfatbrist, som tidigare har rapporterats som en begränsande faktor för metanotrofer.

Det är viktigt att förstå begränsningarna i denna studie, avslutar Sari. Experimentet pågick bara i två veckor. Den visar tydligt att ett minskat snötäcke på frusna sjöar kan leda till ökad metankoncentration i sjön, vilket i sin tur kan leda till ökade metanutsläpp till atmosfären när isen smälter, därmed potentiellt öka den globala uppvärmningen. Dock, att studera denna process under en längre tidsram, en ny studie krävs. Vi menar nu att ansöka om bidrag för att genomföra en sådan studie.