A tengeri füvek az elhalásuk után is metánt bocsátanak ki

A tenger emblémája, a csikóhal nem ritka a tengerifű mezőkön, de kitartó türelem és éles szem szükséges a felfedezéséhez

A tengeri fűmezők fontos szerepet játszanak a tengeri szénciklusban és ezen keresztül a klimatikus viszonyokban is. Egyrészt eltávolítják a szén-dioxidot az atmoszférából és elraktározzák, másrészt erős üvegházgázt, metánt bocsátanak ki. A németországi Bremen városában működő Max Planck Intézet Tengeri Mikrobiológiai Részlegének kutatói most megvizsgálták, mi irányítja a metán termelést és felszabadulást a tengeri fűmezőkből.

A tengeri füvek a mérsékelt és trópusi tengerek sekély parti régióit borítják világszerte. A tengeri fűmezők fontos ökoszisztémák, amik számos faj élőhelyei, beleértve a veszélyeztetett tengeri teknősöket, csikóhalakat és más egyéb halfajokat.

Álcserepes-teknős a Földközi-tenger vizében Forrás: Alanya Reality

Védi a partokat az eróziótól és sok millió tonna szén-dioxidot nyel el az atmoszférából minden évben. Azonban a tengeri fűmezők üvegházgázokat is kibocsátanak, különösen metánt, amelynek sokkal erősebb a hatása az éghajlatra, mint a szén-dioxidnak.

De honnan jön a metán?

Sina Schorn és kollégái a Max Planck Intézetből először vizsgálták azt a kérdést, hogy miből keletkezik a metán a tengeri fűmezőkben. Az elhalt tengeri füvek, mint sok szárazföldi növény kiterjedt tőzeges rétegeket képeznek a tengeraljzat üledékében. A szárazföldi tőzegekről ismert, hogy nagy mennyiségű metánt szabadítanak fel a szerves anyag bomlásakor. Ennél fogva a kutatók azt várták, hogy a metán termelés mögötti mechanizmusok hasonlóak lehetnek a tengeri fűmezőkben is.

Sarjadó neptunfű barna korallsügérekkel Forrás: Adriatic Explorers - Marine Life & Wrecks

Azonban itt ellenkező a helyzet. „Itt tapasztaltuk az első meglepetésünket. A tengeri fűmező üledékekben, a metán a szerves vegyületek kizárólag egyetlen osztályából képződik.

Ezeket az úgynevezett metilezett vegyületeket a tengeri fű maga termeli.

Specializált mikroorganizmusok, a methanogenic archeák aztán átalakítják ezeket a vegyületeket metánná" – mondja Schorn, a tanulmány vezető szerzője.

A tenger emblémája, a csikóhal nem ritka a tengerifű mezőkön, de kitartó türelem és éles szem szükséges a felfedezéséhez Forrás: Adriatic Explorers - Marine Life & Wrecks

A vegyületek többek közt betaint is tartalmaznak, egy olyan vegyület, ami segíti a növény változó sótartalomhoz való alkalmazkodását. Mivel a methanogenic archea ezeket a vegyületeket közvetlenül használja, a tengeri fűmezőkben a metán termelés nagyon erőteljes.

A tengeri fűmezők széleskörben elterjedtek és közel 600.000 négyzetkilométert terítenek be világszerte, amely durvn Franciaország területével ekvivalens. Forrás: https://www.mpg.de/18255203/0211-mbio-dead-or-alive-seagrasses-continue-to-release-methane-after-their-die-off-15477

És van valami más is a tengeri fűmezőkben, mint a szárazföldön: a metán felszabadulás a vízoszlopban nagyon gyors. Először is, a növényi szövet egyfajta szívószálként működik, segítve, hogy a gáz a tengerfenékről kikerüljön a vízbe. Mivel a tengeri fű csak sekély vízben nő,

a pelágikus, nyílt vízi mikroorganizmusoknak kevés lehetőségük van arra, hogy megkössék a metánt

mielőtt még az atmoszférába kerül. Ráadásul a tengervíz keresztüláramlik a homokos tengeraljzaton amelyen ezek a tengeri füvek nőnek, gyorsan kimosva a metánt az üledékből.

Hogy tanulmányozzák a metán termelés mögött mechanizmust a tengeri fűmezőkben, a kutatók laboratóriumi inkubációt végeztek (Jana Milucka balra, Sina Schorn jobbra). Forrás: https://www.mpg.de/18255203/0211-mbio-dead-or-alive-seagrasses-continue-to-release-methane-after-their-die-off-15477

A holt tengeri fűmezők is metán források

Tanulmányuk részeként a bremeni kutatók mintát vettek egy holt tengeri fűmezőből. „Itt találkoztunk egy másik meglepetéssel. A metántermelés rátája hasonló volt az érintetlen, élő tengeri füvekében lévőkhöz" – mondta Jana Milucka, a tanulmány rangidős szerzője, és Max Planck Intézet Tengeri Mikrobiológiai Részleg Üvegházgáz Kutatócsoportjának vezetője.

A neptunfű kiterjedt telepeket alkot a Földközi-tengerben M. San Félix

Nyilvánvalóvá lett, hogy a metán még a holt tengerifű üledékekben is képződik. „Azt hisszük, hogy a folyamatos metán termelés mögötti ok az, hogy a metilezett vegyületek hosszú ideig elállnak a növény szövetben" - mondja Miluka. Még azt is detektálni tudták egy vizsgált növényi szövetben, hogy az több mint két évtizede pusztult el.

A metánkibocsátások részben ellensúlyozzák a kék szén hatást

„Jelenleg a tengeri fűmezők elhalását látjuk világszerte, amelynek pusztító hatása van a parti ökoszisztémákra. Eredményeink arra figyelmeztetnek, hogy amíg a növény pusztulásakor a szén-dioxid többé nem nyelődik el és raktározódik az üledékbe, mint „kék szén", ezzel szemben a metán még folyamatosan felszabadulhat" – magyarázza Miluka.

A tiszafalevél-moszat tudományos nevén a Caluerpa taxifolia ( a képen elöl) 1984-ben került a Földközi-tenger vizébe, ahol súlyos fenyegetést jelent az endemikus neptunfű-mezőkre, amelyek a felvételen a háttérben láthatók Forrás: Marine Biology

A kutatás megerősíti a tengeri fűmezők fontosságát a klimatikus folyamatokban és kiemeli annak szükségét, hogy jobban megértsük és megóvjuk ezeket az ökoszisztémákat. A tengeri fűmezőkre, mint partközeli élőhelyekre és a tengerparti régiókra van a legdrámaibb hatása az antropogén változásoknak.

A laboratóriumi kísérletek ilyen inkubációs üvegekben hajtották végre. Forrás: https://www.mpg.de/18255203/0211-mbio-dead-or-alive-seagrasses-continue-to-release-methane-after-their-die-off-15477

A Max Planck Intézet Tengeri Mikrobiológiai Részleg kutatói következő terve, hogy kiterjesztik méréseiket más régiókra és más egyéb tengeri fűfajokra is. Azt is tervezik, hogy részletesebben tanulmányozzák a metántermelésben résztvevő mikroorganizmusokat, mivel meglepően diverzek és jelenleg még nagyban alultanulmányozottak.

(Forrás: Max Planck Institute)