Risplantor i jord utan kabelbakterier (vänster) och med kabelbakterier (höger). Aktiviteten hos kabelbakterier kan tydligt ses genom bildandet av en orange rostskorpa på ytan av jorden i riskrukan. Bakterierna löser upp svart järnsulfid i jorden och omvandlar sulfiden till sulfat medan järnet vandrar upp till ytan och bildar rost när det kommer i kontakt med syre. Upphovsman:Vincent Valentin Scholz, AU
Ett dansk-tyskt forskningssamarbete kan ha hittat en lösning på den stora klimatpåverkan från världens risproduktion:Genom att tillföra elektriskt ledande kabelbakterier till jord med risplantor, de skulle kunna minska metanutsläppen med mer än 90 %.
Hälften av världens befolkning får näring av risgrödor, men risodlingen är hård för klimatet. Risfälten står för fem procent av de globala utsläppen av växthusgasen metan, som är 25 gånger starkare än CO 2 .
Detta beror på att risplantor växer i vatten. När fälten är översvämmade, jorden blir fattig på syre, skapa de rätta förutsättningarna för mikroorganismer att producera metan. Nu har forskare från Aarhus Universitet och universitetet i Duisburg-Essen funnit att kabelbakterier kan vara en viktig del av lösningen. I laboratoriet, de har odlat ris i jord med och utan kabelbakterier och mätt vad som hänt.
"Och skillnaden var långt över mina förväntningar. Krukorna med kabelbakterier släppte ut 93 % mindre metan än kastrullerna utan kabelbakterier, säger Vincent Valentin Scholz, som genomförde experimenten som Ph.D. student vid Centre for Electromicrobiology (CEM) vid Aarhus Universitet.
Resultatet publiceras idag i den vetenskapliga tidskriften Naturkommunikation .
Den avgivna mängden CH4 från replikat riskrukor med kabelbakterier (cirklar) och utan kabelbakterier (trianglar) normaliserades till krukornas yta som funktion av tiden. Kredit:© Vincent Valentin Scholz / Nature Communcations
Ökar sulfat och dämpar mikrober
"Kabelbakterier transporterar elektroner över centimeters avstånd längs sina filament, förändring av de geokemiska förhållandena i den vattenmättade jorden. Kabelbakterierna återvinner jordens svavelföreningar, vilket bibehåller en stor mängd sulfat i jorden. Detta har som konsekvens att de metanproducerande mikroberna inte kan behålla sin aktivitet, " förklarar Vincent Valentin Scholz.
Det är sedan tidigare känt att risodlare tillfälligt kan bromsa utsläppet av metan genom att sprida sulfat på risfälten. Tydligen, kabelbakterier kan göra detta åt dem – och inte bara tillfälligt.
Detta fynd ger en ny vinkel till kabelbakteriers roll som ekosystemingenjörer. Medan författarna betonar att de bara har den allra första laboratorieobservationen, det är frestande att spekulera i att anrikning av kabelbakterier genom förnuftig hantering av vatten- och markregimer skulle kunna bli en hållbar och bekväm lösning för att minska metanutsläppen från risfält. Men självklart, det krävs fältstudier för att se hur kabelbakterier kan frodas i risfält.
