Der Klimawandel verändert das verborgene mikrobielle Nahrungsnetz in Mooren, wie eine Studie zeigt

Das bescheidene Torfmoor beschwört Bilder einer braunen, feuchten Fläche herauf. Aber es stellt sich heraus, dass es eine Supermacht im Kampf gegen den Klimawandel hat.

Über Jahrtausende hinweg haben die Moore der Welt große Mengen Kohlendioxid absorbiert und gespeichert, sodass dieses Treibhausgas im Boden und nicht in der Luft verbleibt. Obwohl Torfmoore nur 3 % der Landfläche unseres Planeten ausmachen, spielen sie eine übergroße Rolle bei der Kohlenstoffspeicherung – sie speichern doppelt so viel wie alle Wälder der Welt.

Das Schicksal des gesamten Kohlenstoffs ist angesichts des Klimawandels ungewiss. Und nun legt eine neue Studie nahe, dass die Zukunft dieser lebenswichtigen Kohlenstoffsenke zumindest teilweise von winzigen Organismen beeinflusst werden könnte, die oft übersehen werden.

Der größte Teil des Kohlenstoffs in Torfmooren ist in den schwammigen Schichten toter und lebendiger Moose gebunden, die den Boden bedecken. Dort erschweren die kalten, feuchten und sauerstoffarmen Bedingungen den Pflanzen die Zersetzung. Dadurch bleibt der Kohlenstoff, den sie während der Photosynthese aufgenommen haben, im Boden eingeschlossen, anstatt in die Atmosphäre zu gelangen.

Aber steigende globale Temperaturen trocknen Torfmoore aus und verwandeln sie von Kohlenstoffsenken in potenzielle Kohlenstoffquellen.

In einer Studie veröffentlicht 3. März in der Zeitschrift Biologie des globalen Wandelstestete ein Team unter der Leitung von Duke-Biologieprofessor Jean Philippe Gibert und dem Doktoranden Christopher Kilner die Auswirkungen des Klimawandels auf kleine Lebewesen namens Protisten, die zwischen den Moormoosen leben.

Protisten kommen nicht nur häufig vor – zusammen wiegen sie doppelt so viel wie alle Tiere auf dem Planeten – sie spielen auch eine Rolle bei der gesamten Kohlenstoffbewegung zwischen Torfmooren und der Atmosphäre.

Das liegt daran, dass Protisten, während sie ihrem Lebensgeschäft nachgehen – essen, sich fortpflanzen –, auch Kohlenstoff aufnehmen und ausstoßen.

Einige Protisten beziehen CO2 aus der Luft, um ihr Wachstum voranzutreiben. Andere Protisten sind Raubtiere und fressen stickstofffixierende Bakterien, auf die die Moormoose angewiesen sind, um gesund zu bleiben.

In einem Moor im Norden von Minnesota haben Forscher unter der Leitung des Oak Ridge National Laboratory zehn nach oben offene Gehege mit einem Durchmesser von jeweils 40 Fuß gebaut, die verschiedene Szenarien der globalen Erwärmung nachahmen sollen.

In den Gehegen werden unterschiedliche Temperaturen kontrolliert, die von keiner Erwärmung bis hin zu 9 Grad Celsius wärmer als das umliegende Moorland reichen.

Die Hälfte der Gehege wurde in normaler Luft kultiviert. Die andere Hälfte war CO2-Werten ausgesetzt, die mehr als doppelt so hoch waren wie heute, und die wir bis zum Ende des Jahrhunderts erreichen könnten, wenn die Verbrennung fossiler Brennstoffe unkontrolliert bleibt.

Fünf Jahre nach Beginn des Simulationsexperiments konnte das Duke-Team bereits einige überraschende Veränderungen beobachten.

„Die Protisten begannen sich auf eine Weise zu verhalten, die wir nicht erwartet hatten“, sagte Kilner.

Bei den aktuellen CO2-Werten kam es bei den meisten der mehr als 200.000 gemessenen Protisten durch die Erwärmung zu einer größeren Häufigkeit. Aber unter erhöhtem CO2 kehrte sich dieser Trend um.

Darüber hinaus führten die kombinierten Auswirkungen der Erwärmung und des erhöhten CO2-Gehalts zu einer Neuordnung der Ernährungsgewohnheiten der Protisten und anderer Merkmale, von denen bekannt ist, dass sie Einfluss darauf haben, wie viel CO2 sie beim Atmen abgeben – mit anderen Worten, wie viel sie selbst zum Klimawandel beitragen.

Was genau solche Veränderungen für die künftige Fähigkeit von Torfmooren zur Eindämmung des Klimawandels bedeuten könnten, ist unklar, aber sie dürften von Bedeutung sein.

Insgesamt zeigen die Ergebnisse, dass ein vernachlässigter Teil des mikrobiellen Nahrungsnetzes der Moore ebenfalls empfindlich auf den Klimawandel reagiert, und zwar auf eine Weise, die „derzeit in Modellen zur Vorhersage der zukünftigen Erwärmung nicht berücksichtigt wird“, sagte Gibert.