Pflanzenwurzeln und der sie umgebende Boden könnten eine wichtige Rolle dabei spielen, wie Ökosysteme der arktischen Tundra auf den Klimawandel reagieren, heißt es in einer in Nature Reviews Earth & Environment veröffentlichten Übersichtsarbeit. Den Forschenden zufolge könnten diese Prozesse unter der Erde dazu beitragen, zu klären, ob die sich verändernde Tundra als Kohlenstoffsenke oder als Quelle von Treibhausgasen wirkt.
Der arktische Permafrost enthält schätzungsweise 1.460 bis 1.600 Milliarden Tonnen organischen Kohlenstoffs – etwa doppelt so viel wie sich derzeit in der Atmosphäre befindet. Wenn der Permafrost auftaut, wird ein Teil dieses Kohlenstoffs freigesetzt. Das Auftauen verändert auch die baumlose Tundra rund um den Nordpol und ermöglicht es Bäumen und Sträuchern, an Orten zu wachsen, an denen dies zuvor nicht möglich war.
Während sich die Forschung häufig auf Veränderungen oberhalb des Bodens wie das Wachstum von Sträuchern und die Begrünung der Arktis konzentriert hat, hebt die Übersichtsarbeit die Bedeutung der Wurzeln und ihrer Wechselwirkungen mit dem Boden hervor. Die Autorinnen und Autoren fanden Hinweise darauf, dass steigende Temperaturen und auftauender Permafrost die Produktivität und Tiefe der Wurzeln, saisonale Wachstumsmuster sowie die Beziehungen zwischen Pflanzen und Boden beeinflussen können.
Wurzeln können dazu beitragen, Kohlenstoff im Boden zu halten, indem sie das Pflanzenwachstum fördern und organisches Material eintragen. Sie können jedoch auch Mikroben anregen, die den Kohlenstoff im Boden abbauen und Treibhausgase wie Kohlendioxid und Methan freisetzen. Die Auswirkungen können daher in beide Richtungen gehen, so die Forschenden. Deshalb sei es wichtig zu verstehen, wie Wurzeln, Bodenmikroben und auftauender Permafrost zusammenwirken, um Klimaprognosen zu verbessern.
Die Übersichtsarbeit wurde von Rebecca Hewitt vom Amherst College geleitet und gemeinsam von Gesche Blume-Werry von der Universität Umeå und Thomas Parker vom James Hutton Institute verfasst. Acht weitere Forschungseinrichtungen wirkten daran mit. Der Titel der Arbeit lautet „The Arctic carbon cycle response to changing root and rhizosphere processes amid greening and permafrost thaw.“
Quellen: Phys.org.