Page 20 - Microbial methane cycling in a warming world From biosphere to atmosphere Michiel H in t Zandt

Samenvatting
zuurstofloze afbraak van organisch materiaal in zeebodems. Met naar schatting een koolstofopslag van 0.74 gigaton (Gt) alleen al in het Noordzee-bassin, vormen deze verdronken veensystemen een belangrijke koolstofopslag in een veranderend klimaat.
De volgende hoofdstukken focussen op koude ecosystemen die disproportioneel worden getroffen door klimaatverandering. In Hoofdstuk 6 hebben we de huidige kennis over smeltmeren (thermokarst-meren) samengevat. Deze meren vormen zich wanneer permafrost dat rijk is aan ijsdeposities (Yedoma) smelt en zijn een belangrijke bron van broeikasgassen. Deze broeikasgassen, die bestaan uit een mix van CO2, CH4 en distikstofmonoxide (N2O), worden gevormd uit eeuwenoude organische koolstof- en stikstofbronnen. Methaanemissie uit deze ecosystemen is het resultaat van de balans tussen CH4-producerende en CH4- consumerende aerobe bacteriën en anaerobe prokaryoten. De interacties tussen deze micro- organismen zijn complex en zijn tot op heden nog niet volledig in kaart gebracht. De verwachting is dat klimaatverandering een onevenredig effect zal hebben op het Arctisch gebied. Hierdoor kunnen huidige toenames in broeikasgasemissies een sterk effect hebben op de toekomstige broeikasgasproductie en de dooi van het Arctisch gebied.
Vervolgens hebben we de microbiële mechanismen en responses op klimaatverandering in koude ecosystemen bestudeerd in het laboratorium (Hoofdstuk 7 en 8). Hiermee wilden we beter leren begrijpen hoe micro-organismen klimaatverandering kunnen beïnvloeden en hoe zij op hun beurt worden beïnvloed door veranderende milieuomstandigheden. Bij een toename van zowel beschikbare substraten als temperatuur zagen we een snelle respons in zowel CH4- productie als -consumptie in smeltmeer-sedimenten uit Alaska (Hoofdstuk 7). Na ruim een half jaar werd de microbiële gemeenschap vooral beperkt door substraatbeschikbaarheid, niet door de lage temperatuur. Bij nader onderzoek aan de CH4-producerende microbiële gemeenschappen, door middel van metagenoom sequencing, ontdekten we soortspecifieke responses in de methanogene populaties (Hoofdstuk 8). Deze responses waren eerder niet gezien bij 16S rRNA gen-gebaseerde analyses.
In Hoofdstuk 9 hebben we de diversiteit en het metabole potentieel van microbiële gemeenschappen in permafrostbodems bestudeerd. Deze bodems werden meer dan vijf jaar
18