Søer og vådområder kan nedbryde mere metan end hidtil troet

Metan er en af de mest potente drivhusgasser, og søer og vådområder er nogle af de største naturlige kilder til dannelsen af metan. I mange søer kan man ligefrem se metan boble op fra bunden, bryde gennem vandoverfladen og stige videre op i atmosfæren.

Imidlertid kan betydelige mængder metan blive nedbrudt af mikroorganismer i sedimentet, før det når overfladen. Et nyt studie giver nu ny indsigt i, hvilke faktorer kan styre denne naturlige proces.

Studiet er publiceret i Limnology and Oceanography. Forskningen er udført i professor Bo Thamdrups forskningsgruppe på Biologisk Institut, og arbejdet var ledet af postdoc Alina Mostovaya og ph.d.-studerende Michael Wind-Hansen, som begge var tilknyttet SDU, da arbejdet stod på. Begge er i dag på Aarhus Universitet. Mostovaya på Institut for Ecoscience og Wind-Hansen på Institut for Biologi.

Sø ved Silkeborg viste vejen

Forskerne nåede frem til deres resultat ved at undersøge sedimenter fra Ørnsø, der ligger ved Silkeborg. Med de indsamlede data kunne de for første gang kvantificere, hvordan tilgængeligheden af sulfat og jern påvirker nedbrydningen af metan under iltfrie forhold.

Både sulfat og jern er almindeligt forekommende i ferskvandssedimenter. Sulfat kommer eksempelvis med regnvand, indtrængende saltvand eller udvaskning fra nærliggende jorde. Jern er et af de mest almindelige grundstoffer på Jorden og føres f.eks. med grundvandet.

- Vores studie viser, at disse to grundstoffer kan spille en vigtig rolle i reguleringen af de mikrobielle processer, som reducerer udledningen af metan, siger studiets hovedforfatter Alina Mostovaya.

Højt specialiserede mikroorganismer på spil

De metan-nedbrydende mikroorganismer tilhører en gruppe af arkæer, der hedder ‘Candidatus Methanoperedenaceae’. Disse mikroorganismer kan nedbryde metan i iltfrie miljøer, og både sulfat og jern kan understøtte denne proces.

Forskerholdets resultater viser, at mikroberne kan nøjes med selv meget lave koncentrationer af sulfat for effektivt at fjerne metan fra sedimentet - faktisk meget lavere koncentrationer end dem, man typisk finder i havmiljøer.

- Det tyder på, at ferskvandsmikrober er særdeles tilpassede til at udnytte knappe ressourcer, siger medforfatter Michael Wind-Hansen.

Naturligt organisk materiale kan fremme processen

Jern spiller også en vigtig rolle. Forskerne fandt, at metan-nedbrydning koblet til jern kræver relativt høje koncentrationer af reaktive jernmineraler, men at processen stadig udgør en væsentlig mekanisme til at fjerne metan i søen.

Studiet viser desuden, at naturligt organisk materiale kan fremme processen. Visse komponenter af humusstoffer kan fungere som såkaldte “elektron-shuttles” og gøre det muligt for mikroorganismer at udnytte jernmineraler mere effektivt.

- Disse elektrontransporterende forbindelser kan hjælpe mikroorganismer med at udnytte jern, som ellers ville være svært tilgængeligt, siger Alina Mostovaya.

Et globalt fænomen

Iflg. forskerne kan ferskvandssedimenters evne til at fjerne metan være en undervurderet del af det globale metankredsløb.

- Vi forventer, at de samme mønstre for nedbrydning af metan kan findes i mange andre søer og ferskvandsmiljøer rundt om i verden. Derfor er det en faktor, man bør tage i betragtning i globale modeller for, hvor meget metan, der produceres, nedbrydes og udledes i den slags miljøer, siger professor Bo Thamdrup.

Studiet er finansieret af Det Europæiske Forskningsråd (projekt NOVAMOX) og Danmarks Frie Forskningsfond.