Svampar och bakterier bäst på att binda kol

Mikroorganismer som bakterier och svampar är den överlägset viktigaste faktorn när det handlar om hur mycket kol som lagras i marken, konstaterar forskare i en internationell studie.

– Utifrån tidigare forskning vet vi att effektiviteten av denna mikrobiella kolanvändning är viktig för markens kol- och näringskretslopp. Men nu har vi lyckats visa att mikroorganismerna har en grundläggande betydelse för att förklara hur och var kol ansamlas i marken – viktigare än alla andra faktorer som påverkar kollagringen. Vi har verkligen flyttat fokuset till mikroorganismerna i marken, säger forskaren Stefano Manzoni vid Stockholms universitet.

Fyra gånger så viktiga

Studien är den första som använder globala databaser med data om mängden kol i marken tillsammans med de senaste matematiska modellerna. Detta för att mäta den globala betydelsen av mikrobiella processer i markens kolcykel.

Forskarna upptäckte att den roll som mikroorganismer spelar för att lagra kol i jorden är minst fyra gånger så viktig som någon annan process. Det här är värdefull information, menar forskarna. Jordens mark innehåller tre gånger mer kol än atmosfären, vilket skapar en viktig kolsänka i kampen mot klimatförändringar.

Markens koldynamik har visserligen studerats under de senaste tvåhundra åren, men de undersökningarna har främst handlat om hur mycket kol som tas upp i jorden från dött organiskt material och rötter – och hur mycket som går förlorat till atmosfären i form av koldioxid när organiskt material bryts ner.

Modeller över mikroorganismernas ekologi

Med hjälp av den nya metoden har forskarna kunnat uppskatta hur mycket kol som mikroorganismerna använder för sin tillväxt och förbrukar för sin ämnesomsättning.

När kol används för tillväxt binds det i mikroorganismernas celler och i slutändan i jorden. Men när det används i mikroorganismernas ämnesomsättning frigörs kol som koldioxid i luften som en biprodukt. I luften fungerar koldioxiden som en växthusgas.

– Vi arbetar ständigt med att överbrygga klyftan från mätningar av kol i marken till att skapa modeller som kan simulera dynamiska förändringar i markkol över tid. Den här studien hjälper oss genom att bekräfta att mikroorganismer är nyckelspelare i processen. Det är ett starkt argument för att ytterligare förbättra de modeller som simulerar mikroorganismernas ekologi, säger forskaren Gustaf Hugelius vid Stockholms universitet.

Kan leda till effektiva åtgärder

Forskarna menar att de nya rönen talar för att mer fokus bör läggas på att studera olika typer av förvaltning och skötsel som kan leda till effektiv mikrobiell kolanvändning.

Detta kan i sin tur förbättra jordens hälsa, vilket också hjälper till att säkerställa hållbar produktion av livsmedel nu och i framtiden.

Enligt forskarna kan framtida studier undersöka åtgärder för att öka markens totala kolbindning med hjälp av mikroorganismer. Forskare kan också studera hur olika typer av mikroorganismer och substrat, till exempel användning av gödsel eller kompost på åkrar och betesmarker, kan påverka markens lagring.

Vetenskaplig studie:

Microbial Carbon Use Efficiency Promotes Global Soil Carbon Storage, Nature.

Kontakt:

Stefano Manzoni, docent vid institutionen för naturgeografi, Stockholms universitet, stefano.manzoni@natgeo.su.se

Gustaf Hugelius, professor vid institutionen för naturgeografi och Bolincentret för klimatforskning, Stockholms universitet, gustaf.hugelius@natgeo.su.se