秘藏亞馬遜!新發現微生物對氣候變遷影響驚人
新發現棲息於秘魯亞馬遜泥炭地的微生物,在碳迴圈中可能扮演雙重角色。這些微小的生物體,有能力將碳穩定下來儲存,也可能把碳以溫室氣體的形式釋放到大氣中。
這些古菌是在帕斯塔薩 - 馬拉尼翁前陸盆地被發現的。此地區偏遠且鮮少被研究,面積約十萬平方公里(三萬八千六百一十平方英里),有被水淹沒的雨林和沼澤,底下蘊藏著古老的泥炭。
這些泥炭地是地球上最大的碳庫之一,據估計,在其潮濕且緻密的土壤中,儲存了大約三十一億噸的碳。這的確是個龐大的數量,大約是全世界森林所儲存碳量的兩倍。
泥炭地是碳儲存的關鍵場所,因其浸水和低氧的環境,使分解作用變慢,有機物質得以累積數千年。這個過程在調節溫室氣體排放方面,扮演著重要的角色。
亞利桑那州立大學和秘魯亞馬遜國立大學的研究人員,從該地區收集的宏基因組組裝基因組中,在這飽和的土壤裡發現了前所未見的古菌家族。它們被鑑定為深古菌綱的一個家族,深古菌是地球上最豐富的微生物之一,且它們獨特適應了秘魯西北部熱帶泥炭地浸水、低氧的環境。
這些微生物生命力頑強,因其靈活的代謝作用,能在極端環境中繁衍。它們甚至能消耗一氧化碳,而一氧化碳對許多其他生物是有毒的,它們將其轉化為能量。此過程降低了周圍環境中的碳毒性。在分解碳化合物時,它們也會釋放出氫和二氧化碳,供其他微生物用來產生甲烷。
研究的共同作者,生物設計基礎與應用微生物組學中心的研究員辛斯比·卡迪略 - 基羅斯在一份宣告中表示:「亞馬遜泥炭地的微生物世界在時空上都極為龐大,因其位置偏遠而隱藏至今,它們對當地和全球的貢獻也鮮少被研究。但幸虧有當地的合作夥伴,如今我們得以造訪並研究這些重要的生態系統。」
「我們的研究發現了令人驚奇的生物,它們適應了這個環境,其中有好幾種生物提供了獨特且重要的功能,從碳穩定、碳迴圈,到一氧化碳解毒等等。」
新發現的微生物非常適應亞馬遜土壤的環境,此地的水和氧含量全年都在變化。然而,乾旱、氣溫上升,以及人類活動的影響,包括採礦和森林砍伐,正在破壞這個生態系統的微妙平衡。因此,泥炭地如今正在釋放包括甲烷和二氧化碳在內的溫室氣體,加速了氣候變化。
如果人為造成的幹擾持續下去,到本世紀末,泥炭地可能會釋放出大約五億噸的碳。這大約是全球每年化石燃料排放量的百分之五。
這項研究結果顯示,這些熱帶泥炭地有多麼重要,以及它們多麼需要免受人類活動的破壞。這就是為什麼這些研究人員倡導可持續的土地管理,包括減少泥炭地的森林砍伐、排水和採礦活動。同時,顯然需要對這些環境中的微生物群落進行更多研究。
這項新研究為理解熱帶泥炭地及其微生物群落在全球碳迴圈中的關鍵作用,邁出了寶貴的新步伐。隨著氣候變化持續發展,從這些小生物身上學到的經驗可能至關重要。研究團隊將繼續對它們展開調查,其進展可在此追蹤。
卡迪略 - 基羅斯補充道:「努力瞭解繁茂壯美的亞馬遜雨林中的微生物和生態系統,是我一生的榮幸,我希望能運用所學,在對抗氣候變化的戰鬥中保護這個地區。」
這篇論文發表在《微生物學譜》期刊上。