Forskning

Metanproducerande mikrob blommar i tinande permafrost

2014-03-07

De våta områdena på båda sidor spången visar på ställen där Stordalenmyren har töat helt. Detta gör att torven sjunker samman och översvämmas. Det är på sådana platser som metanogener trivs bäst.

I takt med att klimatet blir varmare smälter delar av den permafrost som finns i norra Sverige och andra delar av världen. I en ny studie som publicerats i Nature Communications beskriver en internationell forskargrupp en nyupptäckt mikrob som de hittat i den tinande premafrosten i Stordalenmyren i Norrbotten. Där stortrivs den och producerar stora mängder växthusgas.

Mikrober är små organismer som inte kan ses med blotta ögat. För flera miljarder år sedan, innan cyanobakterier syresatte jordens atmosfär, frodades en grupp mikrober som kallas arkéer i de varma, grunda haven och pyste ut växthusgasen metan ut i atmosfären. Dessa dagar gömmer sig de flesta av dessa arkéers ättlingar på platser där syre inte kommer åt dem. Många av dem producerar fortfarande metan. De metanproducerande arkéer (metanogener) som lever i permafrost har levt ett stilla liv i den frusna jorden. Den lilla mängd metan de producerat har stannat under isen eller konsumerats av metanätande grannar.

Uppvärminingen av de arktiska regionerna har förändrat detta status quo. Metanogenerna har nu tillgång till koldioxid och väte som de omvandlar till metan. Metanet släpps ut i atmosfären och bidrar till ytterligare global uppvärmning.

Tidigare forskning visar att permafrosten på Stordalenmyren smält hastigt under de senaste 30 åren och att myren avger allt mer metan. En internationell forskargrupp där bland andra Rhiannon Mondav, doktorand i limnologi vid Uppsala universitet ingår, bestämde sig för att söka efter metanogener i myren. Fler hundra prover från torv, vatten och luft samlades in under flera år och analyserades.

När Rhiannon Mondav analyserade torvproverna upptäckte hon en metanogen som inte var känd sedan tidigare. Tillsammans med forskargruppen kartlade hon dess genom och döpte den till Methanoflorens stordalenmirensis. 

Denna nyupptäckta metanogen fanns i så rikliga mängder att den utgjorde upp till 90 procent av arkéerna i Stordalenmyren. Methanoflorens stordalenmirensis trivs så bra i den smältande permafrosten att den blommar, ungefär på samma sätt som alger blommar. Detta är tidigare okänt för metanogener, och eftersom den släpper ut metan när den skapar energi får den betydande miljömässiga konsekvenser.

- DNA-fragment från denna mikrob har påträffats under de senaste 20 åren men ingen visste vad den gjorde eller vilka dess närmsta släktingar var. Vad vi gjorde var att vi listade ut vad den gör och vem den är släkt med, berättar Rhiannon Mondav.

Nu när den nya arten är beskriven står det klart att den även finns i andra torv- och myrområden och bidrar på ett betydande sätt till den globala metanproduktionen och därmed global uppvärmning. Methanoflorens stordalenmirensis klarar sig anmärkningsvärt bra i de sura torvmarkerna med årliga cykler av tjäle, tö, översvämning och uttorkning.

- Methanoflorens stordalenmirensis verkar vara en indikatorart för smältande permafrost. Den hittas sällan i myren när det är permafrost men där torven är varmare och permafrosten smälter ser vi att den bara växer och växer. Det är möjligt att vi kan använda den för att mäta hälsan hos myrar och dess permafrost. Den nyligen registrerade globala spridningen visar också, i en mycket större skala, att denna mikrob sprider sig till nya permafrostområden i takt med att dessa töar. Det här är inte goda nyheter för ett stabilt klimat, säger Rhiannon Mondav.

Mondav et al. (2014) Discovery of a novel methanogen prevalent in thawing permafrost, Nature Communications 5, Article number: 3212, doi:10.1038/ncomms4212