Der Artikel „Círculo vicioso: maior temperatura na Amazônia reduz absorção de gás de efeito estufa por bactérias​“ im Jornal da USP beleuchtet eine Studie, die die Auswirkungen des Klimawandels auf mikrobielle Lebensgemeinschaften im Amazonasgebiet untersucht. Die Forscherin Júlia Brandão Gontijo von der Universität São Paulo (USP) führte die Studie durch, um zu verstehen, wie Temperaturschwankungen und Überschwemmungsregime das Methanhaushaltssystem beeinflussen.

Der Amazonas-Regenwald, oft als „Lunge der Erde“ bezeichnet, steht vor einer neuen Herausforderung: Der Klimawandel bedroht nicht nur die üppige Vegetation und die vielfältige Tierwelt, sondern auch die unsichtbaren Helfer des Ökosystems – die Mikroorganismen im Boden. Eine aktuelle Studie der Universität São Paulo (USP) enthüllt, wie empfindlich diese mikrobiellen Gemeinschaften auf Temperaturveränderungen reagieren und welche Folgen dies für den globalen Methankreislauf haben könnte.

Die Forschung, geleitet von der Agraringenieurin Júlia Brandão Gontijo unter der Betreuung von Professorin Tsai Siu Mui, wurde kürzlich in der renommierten Zeitschrift Environmental Microbiome veröffentlicht. Sie wirft ein Schlaglicht auf ein bisher wenig beachtetes Phänomen: Die Auswirkungen des Klimawandels auf die Methanaufnahme und -produktion durch Bodenbakterien im Amazonasgebiet.

Methan – ein potentes Treibhausgas

Methan ist ein Treibhausgas, das etwa 27-mal stärker zur Erderwärmung beiträgt als Kohlendioxid. Bisher galten viele Bereiche des Amazonas-Regenwaldes als sogenannte Methansenken – Gebiete, die mehr Methan aufnehmen als freisetzen. Doch die neue Studie zeigt, dass sich dieses Gleichgewicht durch den Klimawandel dramatisch verschieben könnte.

Das Experiment: Mikrokosmos des Klimawandels

Um die Auswirkungen steigender Temperaturen und veränderter Niederschlagsmuster zu untersuchen, führten die Forscher ein aufwendiges Laborexperiment durch. Sie simulierten die Bedingungen von Überschwemmungen und Trockenperioden bei verschiedenen Temperaturen (27°C und 30°C) in sogenannten Mikrokosmen. Diese kleinen Ökosysteme im Labor ermöglichten es, die Reaktionen der mikrobiellen Gemeinschaften unter kontrollierten Bedingungen zu beobachten.

Dabei konzentrierte sich das Team auf zwei charakteristische Landschaftstypen des Amazonas:

1. Várzeas: regelmäßig überflutete Auen
2. Terra Firme: nicht überflutete Festlandwälder

Überraschende Ergebnisse

Die Ergebnisse der Studie überraschten selbst die Forscher. Während die mikrobiellen Gemeinschaften in den Várzeas relativ stabil auf die Temperaturerhöhung reagierten, zeigte sich in den Terra-Firme-Wäldern ein alarmierender Trend:

Bei einer Temperaturerhöhung von nur 3°C (von 27°C auf 30°C) sank die Fähigkeit der Mikroorganismen, Methan aufzunehmen, um ganze 70%. Mit anderen Worten: Die Wälder, die bisher als Methansenken fungierten, könnten durch die globale Erwärmung zu Methanquellen werden.

„Diese Ergebnisse sind besorgniserregend“, erklärt Júlia Brandão Gontijo. „Sie deuten darauf hin, dass der Klimawandel einen Teufelskreis in Gang setzen könnte: Höhere Temperaturen führen zu verminderter Methanaufnahme, was wiederum zu mehr Methan in der Atmosphäre und damit zu einer weiteren Erwärmung führt.“

Anpassungsfähigkeit der Várzeas

Interessanterweise zeigten die mikrobiellen Gemeinschaften in den Várzeas eine höhere Widerstandsfähigkeit gegenüber Temperaturveränderungen. Die Forscher vermuten, dass dies auf ihre natürliche Anpassung an die saisonalen Schwankungen von Überschwemmungen und Trockenperioden zurückzuführen ist. Diese Flexibilität könnte ihnen helfen, auch mit den Herausforderungen des Klimawandels besser umzugehen.

Implikationen für den globalen Klimaschutz

Die Studie unterstreicht die komplexen Wechselwirkungen zwischen Klimawandel und Ökosystemen. Sie zeigt, dass selbst scheinbar kleine Temperaturveränderungen weitreichende Folgen für den globalen Kohlenstoffkreislauf haben können.

„Unsere Forschung verdeutlicht, wie wichtig es ist, den Amazonas-Regenwald zu schützen“, betont Professorin Tsai Siu Mui. „Nicht nur wegen seiner beeindruckenden Biodiversität, sondern auch wegen seiner Rolle im globalen Klimasystem.“

Die Wissenschaftler plädieren für verstärkte Forschungsanstrengungen, um den Methankreislauf im Amazonasgebiet besser zu verstehen. Gleichzeitig fordern sie entschiedene politische Maßnahmen zur Eindämmung der Entwaldung und zur Reduzierung von Treibhausgasemissionen.

Ausblick: Weitere Forschung notwendig

Während die Studie wichtige Einblicke in die Auswirkungen des Klimawandels auf mikrobielle Gemeinschaften im Amazonas liefert, betonen die Forscher, dass noch viele Fragen offen sind. Wie werden sich diese Veränderungen langfristig auf das gesamte Ökosystem auswirken? Gibt es Möglichkeiten, die Widerstandsfähigkeit der mikrobiellen Gemeinschaften zu stärken?

Die Antworten auf diese Fragen könnten entscheidend sein für die Entwicklung effektiver Strategien zum Schutz des Amazonas und zur Bekämpfung des Klimawandels. Die Forschung von Gontijo und ihrem Team ist ein wichtiger Schritt in diese Richtung und unterstreicht einmal mehr die Dringlichkeit, mit der wir handeln müssen, um unseren Planeten und seine einzigartigen Ökosysteme zu bewahren.

Quellen

• Jornal da USP: Círculo vicioso: aumento da temperatura na Amazônia reduz absorção de gás de efeito estufa por bactérias