torbiere, che costituiscono il 3% della superficie terrestre totale della Terra, sono conosciuti con diversi nomi:brughiere, paludi, paludi, paludi e porzioni di tundra permafrost. Inoltre immagazzinano una quantità significativa di carbonio terrestre.

Un team di ricerca della Florida State University e del Georgia Institute of Technology sta prestando molta attenzione a questi sistemi complicati perché ha scoperto che il riscaldamento della Terra sta stimolando complessi cambiamenti dell'ecosistema con il risultato finale di una quantità ancora maggiore di gas serra rilasciati nell'aria.

I risultati del team, un pezzo di un progetto più ampio che studia il riscaldamento delle torbiere guidato da Paul Hanson dell'Oak Ridge National Lab (ORNL) del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti, sono stati pubblicati oggi sulla rivista Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze .

La chimica ambientale dell'FSU Rachel Wilson, l'autore principale dello studio, ha affermato che il riscaldamento provoca l'emissione di più gas serra nell'atmosfera a causa di un effetto a cascata e di quelle maggiori emissioni, se senza sosta, rischiano di continuare a lungo termine.

"Primo, la comunità vegetale risponde al riscaldamento e produce più zuccheri, " Wilson ha detto. "Questi zuccheri sono quindi carburante per i microrganismi anaerobici che producono anidride carbonica e metano come prodotti della respirazione. Ciò suggerisce che l'aumento della produzione di metano a temperature più elevate non è un effetto transitorio ma è probabile che persista nel tempo, peggiorando la crisi climatica aggiungendo gas serra all'atmosfera".

I ricercatori sono particolarmente preoccupati per i circuiti di feedback attraverso i quali un clima che si riscalda accelera la produzione di gas serra dalle torbiere, che poi riscalda ulteriormente il clima. Le torbiere sono tra le più grandi banche di carbonio sulla superficie terrestre, contenendo tanta anidride carbonica quanta l'atmosfera preindustriale. Il carbonio immagazzinato nelle torbiere è vulnerabile al clima.

"Come calde le torbiere, più del carbonio immagazzinato diventa suscettibile di decomposizione da parte di microrganismi, che poi viene rilasciato come anidride carbonica e, ancora più preoccupante, metano, " disse Wilson.

Robert O. Lawton Distinguished Professor e John Widmer Winchester Professore di Oceanografia Jeff Chanton, un esperto di metano di fama mondiale, dirige la parte FSU del progetto ed è coinvolto dal 2012.

"Il metano attualmente guida circa il 25 per cento del 'forzamento climatico, " o influenza sull'atmosfera che intrappola il calore e riscalda la terra, rispetto all'anidride carbonica, che guida quasi tutto il resto, " Chanton ha detto. "Ma il metano è un gas serra più forte della CO ₂ di un fattore 30. La ricerca mostra che con condizioni di riscaldamento, il ciclo del carbonio nelle torbiere cambierà da sequestro a emissioni con crescente effetto metano. È doppiamente brutto".

Il microbiologo della Georgia Tech e presidente associato per la ricerca Joel Kostka, che ha co-condotto lo studio, detto che questo spiacevole esito è attenuato dalle condizioni estreme che si trovano nelle torbiere di tutto il mondo.

"Sebbene la maggior parte delle torbiere si trovi nelle regioni settentrionali, che stanno subendo il riscaldamento più rapido del pianeta, parliamo di freddo generalmente, terreni acidi dove non c'è ossigeno, " Ha detto Kostka. "I metanogeni crescono molto lentamente in queste condizioni estreme. Vediamo la loro attività aumentare con il riscaldamento, ma non stanno ancora crescendo così velocemente".

Insieme, il gruppo di ricerca si reca nel Minnesota settentrionale fino a quattro volte l'anno per raccogliere campioni presso la struttura gestita dall'ORNL. I ricercatori di FSU analizzano la torba per le concentrazioni e gli isotopi di anidride carbonica e metano sotterranei, mentre il team di Kostka studia i campioni con metodi microbiologici avanzati.

Wilson ha anche ricevuto una sovvenzione per utilizzare le strutture del laboratorio di scienze molecolari ambientali presso il Pacific Northwest National Laboratory del Department of Energy, che le ha permesso di analizzare i campioni utilizzando una varietà di tecniche ambientali all'avanguardia.

Con l'aiuto di Malak Tfaily, un'alunna dell'FSU che ora è assistente professore presso l'Università dell'Arizona, hanno usato la tecnica di spettrometria di massa ad alta risoluzione del laboratorio, FTICR-MS, che è stato ampiamente sperimentato presso il National High Magnetic Field Laboratory con sede nella FSU.

La ricerca FSU e Georgia Tech è una parte dell'esperimento molto più ampio Spruce and Peatland Responses Under Changing Environments, o ABETE, studiare i feedback climatici delle torbiere. Supervisionato e diretto da Hanson di ORNL, una torbiera nel nord del Minnesota Marcell Experimental Forest viene riscaldata sperimentalmente a varie temperature all'interno di grandi recinti. Sia l'aria che la torba vengono riscaldate a temperature che simulano i climi più caldi.

Scienziati di diversi laboratori nazionali DOE tra cui ORNL, il Servizio Forestale degli Stati Uniti del Dipartimento dell'Agricoltura degli Stati Uniti, e un certo numero di università statunitensi e internazionali stanno collaborando per determinare i cambiamenti nella vegetazione, caratteristiche fisiche della torba, e perfezionare i modelli climatici per catturare meglio come questi ecosistemi critici per il clima rispondono alle condizioni di riscaldamento.