Wird wärmende Schwankung als arktische Mikroben fest auf Auftauen Kohlenstoff?

Charlie Heck, Multimedia-Nachrichtenredakteur bei der US National Science Foundation (NSF), trug dieses Artikels Leben Wissenschaft Experten stimmen: Op-Ed & Einblicke.

Seit der letzten Eiszeit Pflanzen in der Arktis Alaska nehmen Kohlenstoff aus der Atmosphäre und sperren es entfernt in den Boden. Also, seit Tausenden von Jahren, die Bodenmikroben in dieser Region der Welt auf einer begrenzten CO2-Diät ernährten haben da viel der organischen Substanz in den Permafrost-Schicht gefroren ist, die über einen unterirdischen Fuß beginnt.

Aber jetzt, der Permafrost zu tauen beginnt. Das bedeutet, dass alle diese Mikroben sollen finden sich zu einem Buffet all you can eat Kohlenstoff. Mit Unterstützung durch die US National Science Foundation sind Ökologe Matthew Wallenstein und ein Team der Colorado State University an der Toolik-Field Station, tief im Inneren des Polarkreises, Boden Kerne für Studie zu bohren! Sie wollen erfahren Sie mehr über wie Mikroben im Boden Kohlenstoff aus der Erde in die Atmosphäre Radfahren sind. Wissenschaftler schätzen, dass die Arktis speichert mehr Kohlenstoff in der Landschaft als in der gesamten Atmosphäre gespeichert ist – also wenn dieser Kohlenstoff freigesetzt wird, es das Potenzial hat, Auswirkungen auf Klima weltweit, sowie Produktivität und Waldbrände zu beschneiden. [Mikroben entfesseln begraben arktischen Carbon (Galerie)]

Unten, beantworten Sie Wallenstein und Megan Machmuller, postdoctoral Fellow und Mitglied des Forschungsteams, Fragen rund um die Arktis, die Forschung und was es ist, um in Alaska zu arbeiten.

Matthew Wallenstein

NSF: Warum dieses forschen in der Arktis?

Matthew Wallenstein: Die Arktis ist eine große Region, die Sie große Bestände von Kohlenstoff in den Böden über Jahrtausende verschlossen hat. Dieser Kohlenstoff ist jetzt anfällig für aufgrund der Klimaerwärmung freigegeben wird. Wenn das passiert, könnte es das Tempo des Klimawandels beschleunigen. Langsame Zersetzung der kalten und nassen Bedingungen. So sammelt sich Pflanze-feste Kohlenstoff in Böden. Darüber hinaus ist ein Großteil der Arktis unter der Oberfläche unterlegt von dauerhaft gefrorenen Böden, genannt Permafrost, der Kohlenstoff im alten Boden bewahrt.

NSF: Welche Art von Instrumenten oder Werkzeugen verwenden Sie, um auf den Boden bekommen?

M.W.: Wenn die Boden gefroren sind, verwenden wir eine Erdgas-Schnecke, um Bodenproben zu sammeln. Es ist körperliche Arbeit. Im Sommer können wir leicht aufgetaute Böden mit Spaten und Sägen sammeln.

NSF: Was Bodenmikroben sind und warum sie wichtig bei Ihrer Recherche?

M.W.: Böden enthalten eine unglaubliche Vielfalt des Lebens – mehr als 10.000 Arten von Mikroorganismen in nur einer Handvoll! Diese Mikroben sind entscheidend für Leben auf der Erde. Zum Beispiel sie abgestorben und tierische Biomasse brechen, und damit die darin enthaltenen Nährstoffe recyceln.

NSF: Was ist der Unterschied zwischen der Permafrost-Schicht und den Boden, Sie studieren?

M.W.: Der Permafrost ist der Boden, der dauerhaft gefroren bleibt. Dadurch entsteht eine Dichte Barriere, die verhindert, dass Wasser ablassen dieser Landschaft. Oberhalb der Permafrost gibt es ungefähr 3 Fuß des Bodens, der friert im Winter und für den kurzen Sommer Wachstumsperiode taut.

NSF: Wie wirkt das Auftauen des Permafrostes Kohlenstoff Radfahren?

M.W.: Der Permafrost taut, können Mikroben beginnen, es zu zerlegen. Wie sie diesen Böden brechen, ruft ein Großteil der Kohlenstoff als Kohlendioxid Sprühanhängern oder als Methan freigesetzt – beide starke Treibhausgase. Wir wissen, dass Kohlenstoff im Boden möglicherweise verloren gehen schneller als das Klima erwärmt, ist es auch möglich, dass neue Kohlenstoff im Boden mit einer schnelleren Rate erstellt wird. Wir versuchen, die Steuerelemente auf neue Bodenbildung zu verstehen. Wir verwenden modernste Techniken zu Spur Anlage-feste Kohlenstoff in Böden auf molekularer Ebene. Wir übernehmen dann diese Informationen in komplexen Modellen, unsere Fähigkeit, die Übertragung von Kohlenstoff zwischen Pflanzen, Böden und die Atmosphäre weit in die Zukunft vorhersagen zu verbessern.

Megan Machmuller

NSF: Hat diese Feldforschung in Alaska beeinflusst Ihre akademischen oder beruflichen Pläne?

M.M.: Forschung in Alaska hat meine Begeisterung für meine Karriere in der Ökologie gestärkt. Ich denke, eines der drängendsten ökologischen Herausforderungen von heute zu verstehen, die Folgen des Klimawandels in der Arktis, so bin ich dort forschen geehrt. Weil die Arktis viel schneller als der Rest der Welt Erwärmung ist, müssen wir verstehen, was bedeutet dies für dieses Ökosystem. Ich nehme nicht an, jeder mag arbeiten in Kälte, abgelegenen Gebieten, aber ich fühle mich sehr glücklich und hoffen weiterhin Arktisforschung im Laufe meiner Karriere. [Bilder: Artefakte aus außergewöhnlichen Frauen in der Wissenschaft]

NSF: Was ist denkwürdigste Moment aus Ihrer Forschung in Alaska?

M.M.: Es gibt mehrere unvergessliche Erlebnisse von Alaska, es ist unmöglich für mich nur eine wählen. Ich fühle mich so glücklich, in einem schönen und unberührten Ökosystem zu erforschen. Die Schönheit der Arktis wird nie alt. Dennoch werden wir häufig mit extremen Wetterbedingungen und unerwartete Herausforderungen dargestellt. Oft erweisen diese unerwarteten Umständen sich die denkwürdigsten werden. Unsere erste Reise bis zur Arktis vergangenen Feldsaison, wurden wir mit viel Schnee. Um unsere Wiese zu gelangen, mussten wir Schneeschuhe und Schlitten nutzen, um unsere Ausrüstung zu tragen. Es war ziemlich schwierig, für Boden Kerne durch den Schnee und gefrorenem Boden zu bohren. Trotz der Schwierigkeit haben wir sicher eine Menge Spaß. Bei diesem Feld Ausflug haben wir ein Segment für NSF Science Nation und PBS Newshour. Unsere Wissenschaft zu kommunizieren, war eine Herausforderung, aber auch einem prickelnden Erlebnis. Sehen auch Grizzly Bären, Karibus, Moschusochsen oder Nordlicht nie wird alt. Ich freue mich darauf, wieder zu diesem unglaublichen Ökosystem.

NSF: Welchen Rat haben Sie für Kinder, die Interesse an der Verfolgung der Wissenschaften in der Schule?

M.M.: Erfahrung. Zu erkunden. Genießen. Ob im Labor oder im Feld können Sie wo immer möglich, sammeln Sie Forschung-Erfahrungen. Diese Art von Erfahrungen waren wirklich, was ich über die Wissenschaft in der Schule begeistert. Weiter zu erforschen und Sie werden finden, was reizt Sie an die Wissenschaft. Und natürlich ist eines der wichtigsten Dinge im Leben, glücklich zu sein. Wenn Wissenschaft ist was Ihnen gefällt und was dir Spaß macht, go for it! Folgen Sie Ihrem Herzen und Träume und wissen Sie, dass harte Arbeit auszahlen wird. Keine Angst vor Herausforderungen, umarmen und daraus wachsen.

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