(Markus Spiske/Unsplash) A jövőbeni következmények modellezéseklímaváltozáshatalmas számú számítást igényel, amelyek rengeteg tényezőn alapulnak, beleértve azt is, hogy a talajban lévő mikrobák mennyire képesek megragadni a szenet – ez sokkal bonyolultabb, mint azt eredetileg gondolták.
Egy új kutatás során a tudósok a terepi méréseket számítógépes modellezéssel kombinálták, hogy kimutathassák a mikrobiális aktivitás és a szén-dioxid-termelés jelentős szezonális eltolódásait, mivel a hőmérséklet és a csapadék közötti különbségek évről évre eltolódtak.
Ez nemcsak abban segíthet, hogy jobban megjósoljuk a bolygó jövőbeli felmelegedését, de segíthet annak szabályozásában is – ha ezeket a szezonális ingadozásokat minimálisra csökkentjük, növelhető a földben rekedt szén mennyisége.
'Amikor a talajban lévő mikrobiális kolóniák produktív fázisban vannak, számuk és méretük növekszik, több szénre lesz szükségük növekedésük elősegítéséhez.' – mondja Xiaofeng Xu, a globális változások ökológusa a San Diego Állami Egyetemről (SDSU).
'Amikor szimulációk során manipuláltuk a talajmikrobák mennyiségét és aktivitását, és megfigyeltük a talaj széntartalmának kölcsönös változásait, azt találtuk, hogy a szezonális eltérések megszüntetésével a mikrobiális légzésszám csökkent.'
A csapat a CLM-Microbe (Community Land Model) néven ismert modellt használta, és egy szuperszámítógépen végezte el lépéseit kilenc természetes élőhelyi környezetben: trópusi/szubtrópusi erdőben, mérsékelt övi tűlevelű erdőben, mérsékelt övi széleslevelű erdőben, boreális erdőben, cserjésben, gyepben, sivatag, tundra és vizes élőhelyek.
Validálása és tesztelése érdekében ezeket az adatokat összehasonlították a korábbi vizsgálatokban rögzített valós megfigyelésekkel, amelyek összesen 844 helyszínre vonatkoztak. A modellezés többnyire konzisztens volt, bár pontossága ökoszisztémánként változott.
Noha köztudott, hogy a talaj nagy szerepet játszik a szénciklusban, a tudósoknak jelenleg nincs sok fogalmuk a részletekről – többek között arról, hogy a különböző talajtípusok és a különböző ökoszisztéma-beállítások hogyan befolyásolhatják a szén-dioxid-lekötést és a talajból való kibocsátást. Ez a tanulmány segít pótolni néhány hiányosságot.
'A modell azon képessége, hogy szimulálja a baktériumok és gombák dinamikáját, javítja a talaj mikrobiális közösségének a szénciklusra gyakorolt hatásának megértését.' – mondja Liyuan He ökológus .
A kutatók azt sugallják, hogy gondos gazdálkodási gyakorlatokkal, például a talajművelés csökkentésével a földtulajdonosok korlátozhatják a talaj mikrobiális populációjának szezonális változásait. További bónuszként a talaj termékenysége is javítható.
Jelenleg vanrengeteg széna bolygó talajában tárolódnak, és még sok más tárolására is lehetőség nyílik, ha jól kezeljük. Ha félreértjük, sok a szénmenekülni fog, ami súlyosbítja a világszerte növekvő hőmérséklettel kapcsolatos problémákat.
Ezt követően a kutatók azt szeretnék megvizsgálni, hogy a mikrobiális szezonalitás hogyan befolyásolja a légkör szén-dioxid-egyensúlyát, a földhasználat különböző módjai alapján, és hogyan változhat ez a jövőben.
'Ez a tanulmány azt mutatja, hogy szükség van a mikrobiális szezonalitás beépítésére a Föld rendszermodelljébe, hogy jobban megjósolhassuk az éghajlat-szén kölcsönhatásokat.' mondja Chun-Ta Lai ökoszisztéma-ökológus .
A kutatás ben jelent meg Globális változásbiológia .