Najdłużej trwający na świecie eksperyment dotyczący ocieplenia gleby przyniósł niepokojące wnioski, które rzucają nowe światło na mechanizmy zmian klimatycznych. Badania prowadzone przez blisko cztery dekady w Harvard Forest w stanie Massachusetts wykazały, że wzrost temperatury może prowadzić do rozkładu stabilnych dotąd zasobów węgla w glebie. Proces ten uwalnia do atmosfery dodatkowy dwutlenek węgla, co może znacząco przyspieszyć globalne ocieplenie.
Niespodziewana reakcja ekosystemu
Projekt, którym kieruje Jerry Melillo, wybitny naukowiec z Marine Biological Laboratory, polegał na utrzymywaniu temperatury gleby na wyznaczonych poletkach o 5 stopni Celsjusza wyższej niż w otoczeniu przez cały rok. Wartość ta została dobrana na początku eksperymentu jako górna granica prognozowanego ocieplenia klimatu. Przez niemal 40 lat badacze obserwowali, jak mikroorganizmy glebowe reagują na te warunki.
Mikroorganizmy są kluczowymi elementami ekosystemów glebowych, ponieważ rozkładają materię organiczną i przetwarzają pierwiastki niezbędne do wzrostu roślin. W miarę jak ocieplenie zmienia te społeczności drobnoustrojów, może to przyspieszyć utratę węgla z gleb.
Kluczowe odkrycie nastąpiło w czwartej dekadzie badań. Naukowcy zauważyli, że nawet te frakcje materii organicznej, które wcześniej uważano za odporne na rozkład wywołany ociepleniem, zaczęły ulegać degradacji. Oznacza to, że gleby leśne mogą w przyszłości uwalniać znacznie więcej węgla, niż dotychczas zakładano w modelach klimatycznych.
Wpływ na modele klimatyczne
Od czasów rewolucji przemysłowej średnia temperatura na Ziemi wzrosła już o około 1,1 do 1,4 stopnia Celsjusza. Dalszy rozwój sytuacji zależy w dużej mierze od działań mających na celu redukcję emisji gazów cieplarnianych oraz ograniczenie wylesiania. Zrozumienie procesu uwalniania węgla ze stabilnych zasobów glebowych jest niezbędne do stworzenia dokładniejszych prognoz.
Odkryty mechanizm tworzy potencjalnie silną pętlę sprzężenia zwrotnego: ocieplenie planety powoduje, że gleby uwalniają więcej węgla, co z kolei zwiększa stężenie dwutlenku węgla w atmosferze, prowadząc do dalszego wzrostu temperatury. Włączenie tego procesu do globalnych modeli klimatycznych pozwoli naukowcom uzyskać pełniejszy obraz tego, jak cykl węglowy na Ziemi reaguje na zmieniające się warunki środowiskowe.
