Våtmarker är den dominerande naturliga källan till metan i atmosfären, en potent växthusgas som är näst efter koldioxid i sin betydelse för klimatförändringarna. Antropogena klimatförändringar förväntas öka metanutsläpp från våtmarker, vilket resulterar i ytterligare uppvärmning. Dock, metanåterkopplingar från våtmarker bedömdes inte fullt ut i mellanstatliga panelen för klimatförändringar (IPCC), femte utvärderingsrapporten, utgör en utmaning för att uppfylla de globala målen för minskning av växthusgaser som anges i Parisavtalet.

För att förstå hur metancykling i våtmark kan utvecklas och driva klimatåterkopplingar i framtiden, forskare tittar alltmer på jordens förflutna.

"Iskärna visar att metan i atmosfären är mycket känsligt för klimatet, men vi kan inte mäta atmosfäriska metankoncentrationer bortom dem, före ungefär 1 miljon år sedan, "sa Dr Gordon Inglis, huvudförfattare och Royal Society Dorothy Hodgkin Fellow vid University of Southampton.

"Istället, vi måste förlita oss på indirekta ”fullmakter” som bevaras inom sedimentregistret. Fullmakter är surrogater för klimatvariabler som inte kan mätas direkt, inklusive geokemisk data lagrad i fossil, mineraler eller organiska föreningar. "

Studien, som publicerades i Geologi , är den första som direkt löser förhållandet mellan temperatur och metancykling i våtmark under Paleocene-Eocene Thermal Maximum (PETM), en uråldrig uppvärmning som kan ge en inblick i framtiden.

Författarna använde ett geokemiskt verktyg som utvecklats vid University of Bristol för att analysera organiska föreningar gjorda av mikrober som lever i gamla jordar och torv. Under PETM, de fann att förhållandet mellan två kolisotoper förändrades i dessa föreningar - en förändring som troligen berodde på en ökad mängd metan i mikrobernas kost.

"Vi visar att PETM var associerat med en ökning av metancykling i våtmarker; om en del av denna metan sprang ut i atmosfären, det skulle ha lett till ytterligare planetarisk uppvärmning. Avgörande, detta kan förebygga förändringar som metankretsen kommer att uppleva i framtiden på grund av antropogena utsläpp, "sa Dr Gordon Inglis.

"Våra kollegor har tidigare visat att införandet av metanutsläpp i simuleringar av klimatmodeller är avgörande för att tolka tidigare värme. Men tills nyligen, det har inte funnits några verktyg för att testa dessa förutsägelser. Denna studie bekräftar att metancykeln ökade under PETM, och kanske under andra uppvärmningshändelser i jordens historia, "sade professor Rich Pancost, Chef för School of Earth Sciences vid University of Bristol.

Intressant nog, ombud för temperatur och metancykling är bara kopplade vid början av denna gamla uppvärmningshändelse, med metanförfarandena som snabbt återgår till värden före händelsen trots att temperaturerna förblir höga under PETM:s varaktighet. Detta tyder på att det är början på en snabb global uppvärmning som är särskilt störande för metancykling i våtmarker, ett fynd som är särskilt oroande med tanke på den snabba globala uppvärmningen vi upplever nu.