Piepkleine microben in het Amazonegebied kunnen een grote invloed hebben op het klimaat op aarde, blijkt uit een nieuwe studie. Tot nu toe sloegen ze veel koolstof op, maar dat dreigt te veranderen.
Het gaat om een nog onbekende familie microben, die op unieke wijze is aangepast aan de water- en zuurstofarme omstandigheden van de tropische veengebieden in het Peruaanse Amazonegebied. De complexe organismen, duizendmaal kleiner dan een zandkorrel, kunnen enorme ecosystemen vormen en zo een dubbelrol spelen in de koolstofcyclus: ze kunnen koolstof stabiliseren voor opslag op lange termijn of het in de atmosfeer loslaten als broeikasgassen, met name CO2 en methaan.
Enorme koolstofputten
Onder stabiele omstandigheden kunnen veengebieden dankzij deze microben fungeren als enorme koolstofreservoirs. Maar door onder meer droogte en opwarming, kan het zijn dat de opgeslagen koolstof weer in de atmosfeer belandt. Meer precies: als de door de mens veroorzaakte verstoring van het natuurlijke ecosysteem doorgaat, kan er tegen het einde van de eeuw 500 miljoen ton koolstof vrijkomen – ongeveer gelijk aan 5 procent van de jaarlijkse wereldwijde uitstoot van fossiele brandstoffen.
“Het microbiële universum van de veengebieden in de Amazone is enorm in ruimte en tijd, is verborgen gebleven door hun afgelegen locatie en is ernstig onderbelicht wat betreft hun lokale en mondiale bijdrage aan klimaatverandering, maar dankzij lokale contacten kunnen we deze belangrijke ecosystemen nu bezoeken en bestuderen”, zegt onderzoeker Hinsby Cadillo Quiroz van de Arizona State University, die verder vertelt over het onderzoek: “In ons werk vinden we ongelooflijke organismen die zich hebben aangepast aan deze omgeving, en verschillende van hen leveren unieke en belangrijke diensten, van koolstofstabilisatie of recycling tot koolmonoxideontgifting.”
Superbelangrijk dus om deze tropische veengebieden te beschermen en een van de belangrijkste koolstofopslagsystemen van de planeet te stabiliseren. Daar moeten we niet te lang mee wachten: er is een subtiele wisselwerking tussen microbieel leven en de wereldwijde klimaatregulering, die makkelijk uit balans kan raken.
3,1 miljard ton koolstof
De veengebieden in het Amazonegebied behoren tot de grootste koolstofputten van de planeet en slaan naar schatting 3,1 miljard ton koolstof op in hun dichte, verzadigde bodems – ongeveer twee keer zoveel als de koolstof die in alle bossen ter wereld is opgeslagen. Veengebieden zijn van cruciaal belang voor de wereldwijde opslag van koolstof, omdat hun vochtige omstandigheden de afbraak vertragen, waardoor organisch materiaal zich gedurende duizenden jaren kan ophopen. Deze ecosystemen spelen een grote rol bij het reguleren van de uitstoot van broeikasgassen en hebben een grote invloed op het wereldwijde klimaat.
De huidige studie bouwt voort op eerder onderzoek en beschrijft nieuwe microben – een deel van de oude Bathyarchaeia-groep die een complex netwerk vormt dat essentieel is voor het functioneren van het ecosysteem in het Amazonewoud. De micro-organismen beschikken over opmerkelijke mogelijkheden om de koolstofcyclus in veengebieden te reguleren. In tegenstelling tot de meeste organismen kunnen deze microben dankzij hun flexibele stofwisseling gedijen in extreme omstandigheden, waaronder een omgeving met weinig tot geen zuurstof.
Menselijke activiteit
De microben zijn gevonden in het Pastaza-Marañón Foreland Basin, een veengebied in het noordwesten van het Amazoneregenwoud in Peru. Het gebied beslaat ongeveer 100.000 vierkante kilometer – en is dus bijna 2,5 keer zo groot als Nederland – en omvat uitgestrekte stukken overstroomd regenwoud en moerassen die zijn bedekt met oude turf.
De veenmicroben consumeren koolmonoxide, een gas dat giftig is voor veel organismen, en zetten het om in energie, waardoor tegelijkertijd de giftigheid van koolstof in het milieu afneemt. Door koolstofverbindingen af te breken produceren ze waterstof en CO2 die andere microben gebruiken om methaan te produceren. Hun vermogen om in zowel zuurstofrijke als zuurstofarme omstandigheden te overleven maakt ze zeer geschikt voor het Amazonegebied, waar het waterpeil en de beschikbaarheid van zuurstof het hele jaar door fluctueren.
Veranderingen in regenval, temperatuur en menselijke activiteiten, zoals ontbossing en mijnbouw, verstoren dit delicate evenwicht, waardoor veengebieden juist broeikasgassen zoals kooldioxide en methaan gaan uitstoten. Nog meer reden dus om beter voor het klimaat te zorgen door de CO2-uitstoot terug te dringen en weg te blijven uit zulke bijzondere natuurgebieden als het Amazonewoud.