Shrnutí dvou publikací Jiřího Bárty v prestižním časopise Communications Earth & Environment
Ve studii z oblasti Fairbanks (Aljaška) jsme po dobu více než tří let nepřetržitě sledovali tzv. redox potenciál půdy – veličinu, která zásadně ovlivňuje rozklad organické hmoty a tvorbu skleníkových plynů jako je oxid uhličitý a metan.
Zjistili jsme, že:
- půdní podmínky se výrazně mění během roku,
- v létě a na podzim převažují redukční podmínky (příznivější pro tvorbu metanu), v zimě a na jaře spíše oxidační (příznivější pro spotřebu metanu),
- podmínky vhodné pro tvorbu metanu se během sledovaného období prakticky nevyskytly.
Výsledky ukazují, že pokud chceme správně odhadnout chování arktických ekosystémů, nestačí měřit jen v létě: rozhodující procesy probíhají po celý rok a je třeba dlouhodobý, kontinuální monitoring.
Ve druhé studii jsme analyzovali více než 600 vzorků z neporušených permafrostních půd z celého pan-arktického regionu (Aljaška, Sibiř, Kanada, Grónsko). Zaměřili jsme se na mikroorganismy, které řídí koloběh metanu: metanogeny – produkují metan, metanotrofy – metan spotřebovávají.
Výsledky byly překvapivé:
- v celé Arktidě jsme nalezli pouze 22 typů metanogenů a 26 typů metanotrofů,
- jejich zastoupení se výrazně lišilo mezi lokalitami i mezi jednotlivými vrstvami půdy,
- pouze čtyři typy metanogenů se vyskytovaly na všech zkoumaných místech.
Zcela zásadním zjištěním bylo, že „metanový filtr“ v permafrostních půdách je téměř výhradně tvořen několika málo dominantními druhy obligátních metanotrofů, příbuzných rodu Methylobacter. Právě tyto mikroorganismy zachycují a rozkládají metan ještě dříve, než se dostane do atmosféry.
Zároveň jsme zjistili, že při degradaci permafrostu a vysychání půdy se situace může dramaticky změnit. Případová studie z Aljašky ukázala, že v sušších podmínkách začínají převládat jiné druhy metanotrofů, příbuzné rodu Methylocapsa, které jsou schopné spotřebovávat dokonce i velmi nízké koncentrace metanu přímo z atmosféry.
V některých scénářích by tak arktické půdy mohly zůstat významným zdrojem metanu, jinde by se naopak mohly stát jeho částečným pohlcovačem.
Naše studie proto identifikovala jako první malou skupinu klíčových „mikrobiálních hráčů“, kteří mohou v příštích desetiletích významně ovlivnit rychlost klimatických změn.
Více informací se můžete dozvědět ve zmíněných studiích:
Liebmann, P., Vogel, C., Kholodov, A. et al. Perennial redox potential dynamics in Alaskan degraded and non-degraded permafrost soils. Commun Earth Environ (2025). https://doi.org/10.1038/s43247-025-03143-x
Wang, H., Lindemann, E., Liebmann, P. et al. Methane-cycling microbiomes in soils of the pan-Arctic and their response to permafrost degradation. Commun Earth Environ 6, 748 (2025). https://doi.org/10.1038/s43247-025-02765-5
