Mokslininkai aptiko, kas vyksta po atitirpusiu Arkties gruntu: pasekmės gali būti rimtos

Arkties amžinasis įšalas, tūkstančius metų išlaikęs „užrakintą“ mikroorganizmų pasaulį, sparčiau tirpsta, o kartu keičiasi ir tai, kas vyksta po žeme. Nauji tyrimai rodo, kad atitirpus gruntui mikrobai neatsibunda vienu metu, o įsijungia bangomis, sukeldami sudėtingą biologinių procesų grandinę, kuri gali stiprinti klimato kaitą.

Tyrėjai laboratorijoje beveik 100 dienų stebėjo, kaip palaipsniui šylant Arkties dirvožemio mėginiams kinta mikroorganizmų aktyvumas. Paaiškėjo, kad dalis mikrobų pradėjo daugintis beveik iškart po atitirpimo, kitiems prireikė savaičių, o maždaug pusė aptiktų organizmų net ir po trijų mėnesių išliko neaktyvūs.

Mokslininkai mikrobų aktyvumą sekė taikydami metodą su sunkesniu deguonies izotopu, leidžiantį tiksliai nustatyti, kurios bakterijos pradeda daugintis. Duomenys atskleidė aiškias aktyvumo bangas: pirmiausia suaktyvėjo greitai paprastesnius organinius junginius skaidančios grupės, vėliau įsijungė labiau specializuoti mikroorganizmai, gebantys ardyti sudėtingesnes medžiagas.

Anglies dioksidas pasirodo pirmomis dienomis

Ypač neramina tai, kad anglies dioksido emisijos užfiksuotos jau pirmosiomis dienomis po atitirpinimo. Tai reiškia, kad net trumpalaikiai atšilimo epizodai gali pradėti išlaisvinti anglį, kuri įšale buvo sukaupta labai ilgai, o šis procesas gali tapti papildomu klimato kaitą stiprinančiu veiksniu.

Platesniame kontekste tai svarbu dėl Arkties dirvožemiuose sukauptų anglies atsargų masto. Mokslinėje literatūroje nurodoma, kad šiaurinių platumų įšalo ir durpinių dirvožemių anglies atsargos yra milžiniškos, todėl jų virtimas šiltnamio efektą sukeliančiomis dujomis gali paveikti globalų balansą.

Po žeme formuojasi sudėtingi mikropasauliai

Tyrime išryškėjo ir dar viena detalė: atitirpstančiame dirvožemyje aptikta plėšrių mikroorganizmų, kurie minta ne negyva organine medžiaga, o kitais mikrobais. Tai rodo, kad atitirpęs įšalas tampa dinamiška ekosistema su tarpusavio priklausomybėmis, o ne vien pasyvus šiltnamio dujų „sandėlis“.

Vėlesnėje fazėje pradėjo aktyvėti ir metaną vartojantys mikroorganizmai, tačiau jiems prireikė daugiau laiko. Kadangi metanas yra viena stipriausių šiltnamio efektą sukeliančių dujų, toks vėlavimas gali reikšti, kad ilgėjant atlydžiams keisis pusiausvyra tarp dujų išskyrimo ir jų suvartojimo.

Klimato modeliams gali trūkti detalumo

Tyrėjai pabrėžia, kad dalis klimato modelių mikrobų reakciją į šilimą vis dar aprašo pernelyg supaprastintai, tarsi ji būtų tolygi ir vienoda. Nauji duomenys rodo priešingai: biologinės reakcijos yra etapinės, o jų greitį ir kryptį lemia skirtingų mikroorganizmų grupių sąveikos.

Dėl to prognozuojant, kaip greitai Arkties dirvožemiai gali tapti papildomu šiltnamio dujų šaltiniu, vis svarbiau įvertinti ne tik temperatūrą ar drėgmę, bet ir tai, kaip realiai persitvarko mikroorganizmų bendrijos. Mokslininkų teigimu, tokie patikslinimai gali pagerinti tiek regionines, tiek globalias klimato projekcijas.