Urzeitliche Seemikroben verursachten während der Eiszeit die globale Erwärmung

Die globale Erwärmung ist nicht nur ein modernes Problem, sondern kam im Laufe der Erdgeschichte mehrfach vor. Ein solches Ereignis ereignete sich vor 304 Millionen Jahren während der Eiszeit des Spätpaläozoikums (die sich vor 340 bis 290 Millionen Jahren erstreckte). Studien haben Hinweise auf eine erhöhte Meeresoberflächentemperatur, einen Rückgang des kontinentalen Eises und ozeanische Umgebungen gefunden, die das Land zu dieser Zeit überschwemmten.

Dr. Liuwen Geologie.

Große Mengen atmosphärisches Methan verursachen die globale Erwärmung, da es ein starkes Treibhausgas ist, das über einen Zeitraum von 100 Jahren 28-mal effektiver Wärme speichert als Kohlendioxid. Methanproduzierende Mikroorganismen sind für 74 % der weltweiten Methanemissionen verantwortlich. Daher ist es für das Verständnis des Klimawandels wichtig, die Umweltbedingungen zu definieren, die sie nicht nur zum Überleben, sondern auch zum Gedeihen ermutigen.

Das Junggar-Becken im Nordwesten Chinas wurde untersucht, indem der Methangehalt aufgrund mikrobieller Aktivität ermittelt wurde. Die Forscher entnahmen Bohrkernproben aus dem Seegrund und führten chemische Analysen des Gesteins durch, um die Art des vorhandenen Kohlenstoffs anhand seiner Quelle aus aquatischen Grünalgen, Cyanobakterien (photosynthetisierenden Mikroorganismen) und halophilen Archaeen (extreme Mikroorganismen, die in Umgebungen mit hohem Salzgehalt leben) zu bestimmen ).

Wenn der See mehr gelösten anorganischen Kohlenstoff enthält (eine Form, die keine Kohlenstoff- und Wasserstoffbrückenbindungen aufweist), nehmen Algen, Cyanobakterien und Archaeen bevorzugt die leichtere Form (Kohlenstoff-12) auf, was bedeutet, dass der schwerere Kohlenstoff-13 im Seewasser verbleibt abgelagert, was zu deutlichen Unterschieden in den Messungen am Gestein führt.

Die Forscher fanden heraus, dass eine bestimmte Art, die alkalophilen methanogenen Archaeen, in den sulfatarmen, anoxischen Umweltbedingungen des Sees einen Wettbewerbsvorteil nutzte und die höchsten Kohlenstoff-13-Werte im Gestein bewahrte. Diese Art gedieh, indem sie die für ihr Wachstum benötigte Energie durch die Produktion großer Mengen Methan im Seewasser gewann, das dann in die Atmosphäre freigesetzt wurde. Die allein durch mikrobielle Aktivität verursachten Methanemissionen beliefen sich vermutlich auf bis zu 2,1 Gigatonnen.

Kohlendioxid aus vulkanischer Aktivität und hydrothermalen Prozessen, das in den See transportiert wurde, wurde in Bikarbonat und Karbonat (Formen von gelöstem anorganischem Kohlenstoff) umgewandelt, was die Alkalität des Sees erhöhte und bekanntermaßen die Bildung von Methan fördert, da es die mikrobielle Aktivität fördert. Gelöster anorganischer Kohlenstoff versorgt Algen, Cyanobakterien und Archaeen nahezu unbegrenzt mit Kohlenstoff für ihre Stoffwechselprozesse.

Daher könnte die Verbindung dieser erhöhten und beständigen Methanversorgung mit der Eiszeit des Spätpaläozoikums, die vor 304 Millionen Jahren ihren Höhepunkt in der Methankonzentration in der Atmosphäre erreichte, darauf hindeuten, dass der kombinierte Beitrag zahlreicher alkalischer Seen weltweit einen erheblichen Einfluss auf das globale Treibhausgas gehabt haben könnte Ebenen. Die Forscher gehen davon aus, dass die Methanemissionen allein aus den Seen im Nordwesten Chinas 109 Gigatonnen erreicht haben könnten, was einer Treibhauskraft von bis zu 7521 Gigatonnen Kohlendioxid entspricht.

Dies verdeutlicht deutlich, wie stark Methan unser Klima beeinflusst, und insbesondere, wie wichtig es ist, alkalische Seen weltweit zu identifizieren, um ihre aktuellen Emissionen zu überwachen und Lösungen zur Bekämpfung ihrer Aktivität zu finden. Dazu kann es gehören, den pH-Wert der Seen zu senken, so dass sie saurer werden, bestimmte Tonarten hinzuzufügen oder sogar den Seeboden auszubaggern, aber alle diese Lösungen haben natürlich eine Reihe eigener Auswirkungen auf die Umwelt. Daher gibt es möglicherweise noch keine klare Lösung zur Reduzierung der Methanemissionen aus Seen und zur Verringerung ihres globalen Erwärmungspotenzials.

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