Les températures de réchauffement peuvent provoquer une augmentation des émissions de méthane des zones humides – en aidant les bactéries productrices de méthane à prospérer. Des températures plus élevées favorisent l'activité des microbes du sol des zones humides qui produisent les puissants gaz à effet de serre, au détriment d'autres microbes qui peuvent le consommer, les chercheurs rapportent le 23 avril Avancées scientifiques.
Les scientifiques, dirigés par le microbiologiste Jaehyun Lee du Korea Institute of Science and Technology de Séoul, ont mené une étude sur le terrain d'été dans les zones humides côtières près de la baie de Chesapeake, analysant les conditions du sol dans un ensemble de parcelles marécageuses avec des conditions environnementales différentes. Les résultats peuvent offrir des indices sur un pic déroutant et inquiétant dans les émissions de méthane des zones humides au cours de la dernière décennie.
D'en haut, les zones humides côtières au large de la baie de Chesapeake sont paisibles, des tiges d'herbes de marais et secouent doucement dans le vent.
Mais en dessous de la surface, les microbes dans la boue sont engagés dans un bras de fer chimique féroce, quoique minuscule, pour les aliments. Certains de ces microbes produisent du méthane; d'autres le consomment. Les microbes prospèrent peut déterminer la quantité de gaz à effet de serre s'échappe du sol pour rendre l'atmosphère de la planète plus chaude.
Les sols fondés à l'eau des zones humides côtières ou intérieurs sont pauvres en oxygène, et dans ces conditions, les microbes producteurs de méthane peuvent prospérer, grignotant du carbone organique dans les sols pour générer le gaz. À côté d'eux, d'autres populations de microbes accrochent une partie de ce méthane, oxydant le gaz dans le dioxyde de carbone avant qu'il ne tourne dans l'atmosphère.
Cet équilibre entre la production de méthane et la consommation peut garder les émissions du gaz des zones humides en échec. Mais l'augmentation des températures et la montée en puissance2 Les concentrations peuvent basculer les échelles, déplacer la biogéochimie des zones humides et modifier l'activité microbienne relative, explique le co-auteur de l'étude Geneviève Noyce, biogéochimiste du Smithsonian Environmental Research Center, ou Serc, dans Edgewater, MD.
«Les microbes sont toujours là, mais ils ne sont actifs que lorsqu'ils ont le substrat [or fuel source] à leur disposition », explique Noyce.
Dans les marais saumoussants de la baie de Chesapeake, l'un des principaux substrats disponibles pour les microbes est le sulfate, une molécule dans l'eau de mer qui rince périodique avec la marée. Donc, quels microbes sont plus actifs dépend de qui arrive d'abord au sulfate.
Pour tester comment cette concurrence pourrait changer avec le réchauffement futur, l'équipe a bouché une série de 18 parcelles dans les zones humides saumâtres du centre de recherche. Chaque carré de 2 mètres a reçu différents paramètres environnementaux, y compris le type de végétation, la température et le CO ambiant2 concentration.
Deux principaux types de plantes indigènes sont enracinés dans le sol boueux de ces marées: les herbes de marais salantes lisses et les carex à tige triangulaire. Ces deux plantes utilisent des voies photosynthétiques différentes, qui réagissent différemment au changement de CO atmosphérique2 concentrations.
Pour évaluer pleinement les conditions possibles, un ensemble de parcelles contenait les herbes et l'autre contenait des carex. Les lampes chauffantes destinées à différents parcelles ajusté la température de l'air sur la terre, avec les parcelles les plus chaudes d'environ 5 degrés Celsius plus chauds que les parcelles de contrôle; En dessous, les câbles de réchauffement ont également gardé le sol à la température souhaitée. Dans plusieurs parcelles fermées, l'équipe a signé un CO supplémentaire2 pour simuler des conditions de terre futures probables.
Analyse des sols des parcelles les plus chaudes, sans CO2a confirmé que dans des conditions de réchauffement seules, les bactéries productrices de méthane ont pu accrocher plus rapidement le sulfate, laissant moins pour les consommateurs de méthane. À la surprise de l'équipe, le CO ajouté2 En fait, a quelque peu contrecarré la tendance du réchauffement, dit Noyce, en encourageant la conversion du sulfure d'hydrogène en sulfate, offrant un peu plus de nourriture aux consommateurs de méthane.
À l'heure actuelle, les marais côtiers sont la plus grande source naturelle de méthane de l'atmosphère. Mais, tout bien considéré, les zones humides sont toujours un puits de carbone dans l'ensemble: les sols épais séquestrent de grandes quantités de carbone. Et les zones humides côtières peuvent également agir comme des boucliers, tamponner les communautés côtières contre les impacts de l'augmentation du niveau de la mer et de puissantes poussées de tempête des cyclones.
Mais des recherches récentes ont identifié une tendance inquiétante: une augmentation des émissions de méthane des zones humides au cours de la dernière décennie, avec de fortes pics en 2013 et à nouveau en 2020. « Il est clair que bon nombre de nos modèles actuels de zones humides semblent sous-estimer les émissions », a déclaré Euan Nisbet, un Geochemist à New Study, University, University of «Nous n'avons pas une bonne compréhension de la façon dont [soils’ methane uptake] variera selon le changement climatique. »
Ces résultats offrent un indice précieux, en mettant en évidence le rôle que le sulfate joue dans ces émissions, les informations que les chercheurs peuvent utiliser pour mieux estimer les sources et les puits de méthane à l'avenir, explique Nisbet.
L'identification de ce qui aide les bactéries consommatrices de méthane pourrait également proposer des indices sur la façon de réduire ces émissions.
L'étude remplit une pièce du puzzle, dit Noyce. Mais « vous ne pouvez pas réellement prédire ce qui va se passer avant que vous compreniez toutes les petites pièces. »
