Onderzoekers hebben nieuwe informatie over hoe de bodem zich voedt met de lucht die we inademen

De grond in een grasland, een bos, een wetland en een woestijn is rustig aan het werk en transformeert sporengassen in de atmosfeer.

Nieuw onderzoek onder leiding van universitair hoofddocent Chris Greening van het Monash Biomedicine Discovery Institute heeft ontdekt dat meer dan 70% van de bodembacteriën zich voeden met de waterstof, koolmonoxide en methaan in de lucht die we inademen. Eerder werd aangenomen dat slechts 1% van de bodembacteriën op deze manier actief was.

De studie onderzocht grond die zich in een "natuurlijke" staat bevond - in een onontgonnen inheems grasland ten noorden van Melbourne, in het Wombat State Forest in het centrum van Victoria, in een woestijn ten noorden van Alice Springs, en in de Jock Marshall-wetlands op de Monash University Clayton-campus.

In elk van deze omgevingen werden sporengassen in vergelijkbare snelheden door bodembacteriën getransformeerd. De onderzoekers onderzochten ook bodems over de hele wereld, met dezelfde resultaten.

“Dus we hebben gekeken naar echt verschillende ecosystemen, totaal verschillende grondsoorten”, zegt co-auteur dr. Eleonora Chiri. "We ontdekten dat de gemene deler was dat de meerderheid van de bacteriën dit proces uitvoerde.

De studie toonde aan dat bodems "veel dingen uit de lucht filteren, veel meer dan we eerder dachten", zegt ze.

De bodem verbruikt bijvoorbeeld "veel van de waterstof in de atmosfeer", zegt ze. Als er meer waterstof in de atmosfeer terechtkomt, bijvoorbeeld als gevolg van hernieuwbare waterstofenergieprojecten die fossiele brandstoffen zullen vervangen, kan dit onze atmosferische kooldioxide-uitstoot verminderen (een goede zaak), terwijl het ook de bodem aantast.

Broeikaseffect van waterstof

Atmosferische waterstof is ook "indirect gerelateerd aan de ophoping van methaan in de atmosfeer", zegt dr. Chiri. "Hoewel waterstof zelf geen broeikasgas is, draagt ​​het bij aan de ophoping van methaan in de lucht, dus het heeft een indirect broeikaseffect."

Maar hoe bodembacteriën worden beïnvloed door een teveel aan waterstof blijft onbekend – er is meer onderzoek nodig, zegt ze.

De interacties van deze bacteriën met de atmosfeer zijn complex. Totdat er meer bekend is over hoe bodembacteriën werken, “moeten we de toestand van onze bodem behouden. We willen niets veranderen aan de functie die de bodem ons wereldwijd geeft.”

In een aparte ontwikkeling, het door de Australische overheid gefinancierde Soil Carbon Research Program onderzoekt het potentieel van Australische bodems om koolstof op te slaan, als een manier om de effecten van klimaatverandering te verzachten.

Het onderzoek naar de bodembacteriën van Monash is niet direct gerelateerd aan dit onderzoek, maar is er wel relevant voor, zegt co-auteur dr. Philipp Nauer.

“De meeste bacteriën in de bodem leven eigenlijk van bodemkoolstof”, zegt hij. “Ze leven van organische substraten, organische koolstof. Deze studie gaat over andere soorten bacteriën waarvan eerder werd gedacht dat ze minder belangrijke leden waren (van de bodembacteriegemeenschap).

“Maar nu hebben we gezien dat deze sporengasoxidatiemiddelen veel meer voorkomen dan eerder werd gedacht, en dat ze zowel organische koolstof als sporengassen kunnen gebruiken om energie te winnen.”

Voeding op methaan

Sommige van deze bacteriën voeden zich bijvoorbeeld ook met atmosferisch methaan – dat 25 keer krachtiger is als broeikasgas dan koolstofdioxide.

“Ze reguleren de atmosferische concentratie. Het is een gunst die ze verlenen', zegt dr. Nauer. “En wat we hebben gezien, wat ook een belangrijk onderdeel is van deze studie, is dat er behoorlijk grote verschillen zijn tussen de verschillende typen van deze sporengasoxidatiemiddelen.

“Dus in het geval van die bacteriën die waterstof en koolmonoxide gebruiken, zijn ze veel meer verspreid dan die bacteriën die methaan gebruiken. En op wereldschaal wordt ongeveer 75% van alle waterstof in de atmosfeer opgenomen door bodembacteriën, door deze waterstofoxidatiemiddelen, waar dat voor methaan slechts ongeveer 5% is. Er is dus een onevenwichtigheid die we nog niet helemaal begrijpen.”

Lees meer:​​de doorbraak van koolstofafvang zou een game-changer kunnen zijn in het gebruik van CO₂

Landbouwbodems zijn minder effectief in het filteren van sporengassen dan bodems die in hun natuurlijke staat zijn gelaten, zegt hij, omdat landbouwbodems meer verdicht en daardoor minder poreus zijn.

“Bosbodems zijn sterkere putten omdat ze poreuzer zijn – er zijn meer poriën in deze bodems die openen naar de atmosfeer. Dus ik denk dat het vanuit een breder mondiaal perspectief belangrijk is om deze ecosystemen en bodems te behouden en ervoor te zorgen dat we deze putten beschermen, omdat ze de gassen in de atmosfeer reguleren."

Dit artikel is voor het eerst gepubliceerd op Monash Lens. Lees het oorspronkelijke artikel .