Yurii Mongol
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Sie wissen, dass es dort draußen heiß ist, wenn sogar der Boden hyperventiliert.
Laut einer neuen Studie, die gestern (1. August) in der Zeitschrift Nature veröffentlicht wurde, ist im Erdboden etwa doppelt so viel Kohlendioxid (CO2) gespeichert wie in der Atmosphäre und in den letzten Jahrzehnten dieses unterirdische Treibhausgas ist mit einer signifikant erhöhten Rate ausgetreten.
Basierend auf mehr als 2.000 Quellen von Klimadaten aus Ökosystemen auf der ganzen Welt stellte ein Team von Bodenwissenschaftlern fest, dass die CO2-Rate, die aus dem Boden der Erde freigesetzt wird, in nur 25 Jahren weltweit um etwa 1,2 Prozent gestiegen ist - und das kann man der Hitze zuschreiben hungrige Mikroben.
"Wir sprechen von einer riesigen Menge Kohlenstoff", sagte die Co-Autorin der Studie, Vanessa Bailey, Bodenwissenschaftlerin am Pacific Northwest National Laboratory im US-Bundesstaat Washington, in einer Erklärung. "Mikroben üben einen übergroßen Einfluss auf die Welt aus, der in so großem Maßstab nur schwer zu messen ist."
Die atmende Erde
Schmutz atmet natürlich nicht wirklich, aber es sieht so aus, wenn winzige unterirdische Organismen dazu beitragen, das in Pflanzenwurzeln, toten Blättern und anderen natürlichen Abfällen gespeicherte CO2 freizusetzen. Hungrige Mikroben fressen den schmackhaften Kohlenstoff, der in dieser Pflanzenmasse gespeichert ist, und setzen dann Kohlendioxid als natürliches Nebenprodukt dieser Fütterung frei, genau wie Sie es tun, wenn Sie nach einem tiefen Atemzug ausatmen.
Dieser Prozess ist als "Bodenatmung" bekannt und eine wichtige Ergänzung zur Photosynthese - dem Prozess, bei dem Pflanzen CO2, Wasser und Licht in Energie umwandeln - und dazu beiträgt, dass Ökosysteme auf der ganzen Welt reibungslos funktionieren.
In letzter Zeit haben Forscher herausgefunden, dass Mikroben im Boden mit steigenden globalen Temperaturen CO2 schneller freisetzen, als Pflanzen es wieder aufnehmen können. Frühere Studien haben gezeigt, dass sowohl Baumwurzeln als auch bestimmte Mikroben bei höheren Temperaturen häufiger atmen (bis zu einem bestimmten Zeitpunkt, an dem die Organismen aufgrund der starken Hitze nicht mehr vollständig funktionieren). Die genauen Auswirkungen dieser Zunahme der Atmung waren bisher jedoch noch nie weltweit untersucht worden.
Um die möglichen Zusammenhänge zwischen steigenden globalen Temperaturen und Bodenatmung besser zu verstehen, untersuchte ein Forscherteam unter der Leitung von Ben Bond-Lamberty vom Joint Global Change Research Institute der University of Maryland, College Park, Daten aus zwei großen globalen Naturuntersuchungen: der Global Soil Respiration Database und FLUXNET, die gemeinsam Boden-, Temperatur-, Niederschlags- und andere Daten aus einem Netzwerk von mehr als 2.000 Quellen in mehreren Ökosystemen beziehen.
Die Daten zeigten, dass die Rate der globalen Bodenatmung im 25-Jahres-Fenster zwischen 1990 und 2014 um etwa 1,2 Prozent gestiegen war. Der größte Teil dieses Wachstums war auf eine erhöhte mikrobielle Wirkung zurückzuführen. Die winzigen Kreaturen im Boden der Erde setzen immer mehr Treibhausgase von der Oberfläche unseres Planeten frei.
Die keuchende Erde
Während ein Anstieg um 1,2 Prozent auf den ersten Blick nicht signifikant zu sein scheint, machten die Forscher deutlich, dass selbst eine bescheidene Veränderung wie diese eine "massive" Verschiebung des Ökosystems in relativ kurzer Zeit darstellt. Und obwohl die vollständigen Auswirkungen dieses mikrobiellen Schnaufens und Schnaufens schwer abzuschätzen sind, ist es möglich, dass all dieses zusätzliche CO2 in den kommenden Jahren eine sich selbst verstärkende Schleife der atmosphärischen Erwärmung und Bodenatmung speist.
"Abhängig davon, wie andere Komponenten des Kohlenstoffkreislaufs aufgrund der Klimaerwärmung reagieren könnten, können diese Bodenveränderungen aufgrund einer Rückkopplungsschleife möglicherweise zu noch höheren Temperaturen beitragen", sagte Bond-Lamberty in der Erklärung. "Böden rund um den Globus reagieren auf ein sich erwärmendes Klima, das wiederum mehr Kohlenstoff in Kohlendioxid umwandeln kann, das in die Atmosphäre gelangt."
Die Studie weist mehrere Einschränkungen auf, stellten die Autoren fest. Die untersuchten Daten stammten hauptsächlich aus Studien der nördlichen Hemisphäre und umfassten nur fleckige Vermessungen der hohen arktischen Breiten und der Tropen, sodass sie kein vollständiges Bild des Bodens des Planeten darstellen. Es ist auch sehr schwierig, Ursache und Wirkung in einer Beobachtungsstudie wie dieser herauszufinden, so die Autoren, weshalb eine weitere Analyse der Ökosysteme auf der ganzen Welt erforderlich ist.