• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Naturen
    Mikrober kan vara gatekeepers för planetens största växthusgasreserver

    Kredit:Mikhail Varentsov / shutterstock

    Massiva växthusgasreserver, frusna djupt under havsbotten, börjar oroväckande nu tina. Det säger ett internationellt team av forskare vars preliminära resultat nyligen rapporterades i Guardian. Dessa insättningar, tekniskt kallade metangashydrater, " beskrivs ofta som "eldig is" på grund av salongstricket att bränna ovanpå en bunsenbrännare vad som verkar vara is.

    Forskningen är ännu inte peer-reviewed och har varit kontroversiell, med vissa klimatforskare som säger att Guardian-artikeln gör påståenden som inte stöds. Vi är överens om att fynden bör granskas av fackmän innan de rapporteras. Men som experter på just dessa metanhydrater, vi är mer sympatiska än klimatforskarna till tanken att detta är en allvarlig möjlighet som vi måste börja oroa oss för. Så även om det är kontroversiellt, låt oss för ett ögonblick anta att dessa senaste fynd är verkliga och att metan som fryses under havsbotten verkligen släpps ut. Vad betyder det här?

    Metan är inte lika vanligt som koldioxid, men den innehåller också kol och är en potent växthusgas. Många människor har hört talas om att metan lagras i arktisk permafrost, men få inser att det också finns massiva och mycket större avlagringar av gasen som är låsta under havsbotten.

    Även om upptining av växthusgaser från havsbotten har förutsetts – och befarats – under en tid, det misstänktes bli ett allvarligt problem först i mitten av detta århundrade. Om det nu verkar smälta mycket tidigare, det är en signal om att mänsklig likgiltighet för miljön, och utsläpp av fossilt bränsle kol, förstärks nu effektivt av sönderfallet av vår egen planets geologiska balans.

    "Eldig is" i aktion.

    För att sätta detta i perspektiv, det finns kanske 20 gånger mer kol lagrat i dessa naturliga underjordiska reserver än i hela jordens biomassa tillsammans – det vill säga, alla växter, djur och mikrober. Klart, det finns åtminstone en potential för att växthusgaser frigörs från dessa fyndigheter i betydande omfattning.

    Metan instängt i deras isiga fängelseceller av hydrater under jorden borde stanna där i miljoner år, ackumuleras under eonerna. Om dessa avlagringar nu snabbt tinar, vi kanske tror att grundläggande fysiska parametrar som temperatur och tryck är det enda som styr deras bildning och destabilisering. Om detta var fallet, då kunde problemet lätt förstås, och till och med möjligen mildras genom mänskligt ingripande. Dock, det verkar i allt högre grad som att även andra mindre förutsägbara faktorer är relevanta.

    En oväntad påverkan är jordens fluktuerande magnetfält som, som vi upptäckte i en studie som publicerades förra året kan potentiellt destabilisera metanfyndigheterna. Det finns till och med möjligheten att samma effekt så småningom kan leda till massutrotning:global gas-hydratförstörelse kan ha orsakat den stora slut-Permian utrotningshändelsen som utplånade 90% av arterna på jorden för cirka 250 miljoner år sedan.

    Uppskattade förekomster av metanhydrat i världen. Kredit:World Ocean Review (data:Wallmann et al)

    Mikrober kan stabilisera dessa metanavlagringar

    En annan förbisedd faktor är det mikrobiella livets roll. Mikrober har funnits med oss ​​i mer än 3 miljarder år och finns nästan överallt på vår planet, inklusive djupt under havsbotten, på platser vi annars skulle kunna tro att levande varelser inte skulle kunna överleva – än mindre frodas. Det verkar då helt naturligt att samma mikrober interagerar med lagrade hydratreserver, kanske till och med att använda högenergimetanet för att blomstra.

    Tänk om dessa mikrober också stabiliserar sin "matkälla"? Våra forskarlag har nyligen visat att marina metananvändande bakterier lätt kan producera enkla proteiner eller "biomolekyler" som gör just det. Vidare, i laboratorieexperiment och datorsimuleringar demonstrerade vi den accelererade bildningen av gashydrater av sådana biomolekyler så att vi nu kan dra slutsatsen att mikrober verkligen kommer att koordinera dessa reserver i de verkliga förhållanden som finns under våra hav och oceaner.

    En sorts Methylobacterium, liknar de bakterier som lever av underjordisk metan. Kredit:Microbe wiki / Anesti et al

    Historien blir ännu mer spännande. Vi studerade därefter effekten av både magnetfältsförändringar och biomolekyler på hastigheten för metanhydratbildning. Dessa två faktorer verkar komplettera varandra, så att mikrober som växer på hydrater i närvaro av jordens relativt svaga, men förändras, magnetfält kunde ha anpassats och utvecklats – utan tvekan över geologiska tidsskalor – för att på ett skickligt sätt kontrollera de massiva metan-hydratavlagringarna som finns under havsbotten och i permafrosten.

    Med andra ord:ja, mikrober kan verkligen vara portvakterna för denna aspekt av jordens klimatstabilitet. Om, och uppenbarligen är det fortfarande ett stort "om, "Vi har rubbat denna känsliga geo-mikrobiella balansgång genom global uppvärmning, då kommer vi inte bara att leka med eldis, vi kan i slutändan se en värld med temperaturhöjningar som vi inte sett sedan innan dinosaurierna strövade omkring på planeten.

    Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.




    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com