NMBU -Norges miljø- og biovitenskapelige universitet
Publisert
NMBU-forskerne Louise Sennett og Åsa Frostegård prøver å forstå bedre hva som skjer under jorden.
Det
betyr også å forstå hvordan bakteriene i bakken kan slippe ut mindre
klimagasser.
Puster lettet ut
Sammen med kollegene på universitetet har de to gjort helt nye funn om
hvordan disse bakteriene puster og hva de slipper ut.
– Arbeidet gir et viktig
bidrag til å forstå hva som påvirker utslipp av lystgass fra jord, sier Åsa
Frostegård.
Professor Åsa Frostegård leder prosjektet som denne forskningen er en del av.(Foto: Alexander Benjaminsen / NMBU)
Nest etter CO₂
og metan er lystgass den mest skadelige klimagassen. I tillegg ødelegger den
ozonlaget. Det er fremfor alt bakterier som lager lystgass, forteller
Frostegård.
Da er det snakk om bakterier som har evnen til å såkalt denitrifisere.
Det er en prosess som ligner på det
som skjer når mennesker puster. Når bakteriene denitrifiserer lager de vanlig,
ufarlig nitrogengass. Men de slipper også ut lystgass som et mellomprodukt.
Med eller uten oksygen
Vanligvis puster disse bakteriene inn oksygen akkurat som
vi mennesker gjør. Men det er ikke alltid oksygen å finne i bakken. Tilgangen varierer dessuten.
Når det blir lite oksygen, så kan de i stedet puste inn
nitrat. Det er de samme stoffene som gir planter næring.
Da omdanner bakteriene nitrat til nitrogen. Nitrogen gjør ingen skade. Vanlig luft består av 78
prosent nitrogen. Men omdanningen til nitrogen skjer i fire trinn, og i det nest siste trinnet i prosessen lager bakteriene lystgass.
– Vi trenger grunnleggende kunnskaper om hvordan denitrifiserende bakterier håndterer oksygenstress, sier forsker Louise Sennett.(Foto: Tommy Normann)
– Her varierer det mye mellom ulike bakterier hvor mye
lystgass de slipper ut, sier Frostegård. Hun forklarer at også en rekke ting i
omgivelsene til bakteriene spiller inn.
Forskerne vet allerede mye om hvordan bakteriene legger om
til å denitrifisere. Det vil si at de går over fra å puste oksygen til å puste
nitrat. Men i jord varierer tilgangen på oksygen hele tiden.
Stikk motsatt
Derfor har forskerne utsatt
jordprøver for korte og lange perioder med oksygenmangel. Tilsvarende har de utsatt dem for perioder med full lufttilførsel og mye oksygen.
Resultatet var det stikk
motsatte av det de hadde trodd:
– Vi ventet oss en mer effektiv denitrifisering i prøvene
som hadde tilpasset seg å møte oksygenmangel. Men resultatet viste at
bakteriesamfunnene i jord som ikke hadde møtt oksygenmangel tidligere, var mye
bedre på å denitrifisere når de ble utsatt for oksygenmangel. De slipper ut mye
mindre lystgass, forteller Frostegård.
Annonse
De bakteriene som slipper ut minst lystgass, er ikke de
samme som går gjennom alle de fire trinnene fra nitrat til nitrogen.
Nei, minst
lystgass kommer fra bakteriene som ikke klarer å gjennomføre alle de fire
trinnene og som er avhengige av å samarbeide med andre bakterier for å få det
til.
Skjønner hva som skjer
– Studien gir helt ny innsikt i hvordan tilgangen til
oksygen påvirker denitrifisering i jord. Vi ser at kunnskap om oksygenhistorien
til jord er viktig for å forutsi lystgassutslippene. Slike utslipp er et av
de største klimaproblemene i jordbruket, sier Frostegård.
Forskerne arbeider med flere prosjekter for å utvikle
bioteknologiske metoder som kan få ned lystgassutslippene fra landbruket ved å
spre bakterier som spiser lystgass, i åkrene.
– For å finne de riktige
bakteriene som klarer å takle de lite gjestevennlige forholdene de møter i jorden, trenger vi
grunnleggende kunnskaper om hvordan denitrifiserende bakterier håndterer oksygenstress. Det har arbeidet
vårt bidratt med, sier Louise Sennett.
Om prosjektet
I forskningsprosjektet STARVOX ser forskerne på hvordan sult og oksidativt stress virker på denitrifiserende bakterier.
Bakterier i jord er hovedkilden til lystgassutslipp.
Det langsiktige målet med STARVOX er å utvikle nye bioteknologiske metoder for å redusere utslippene av denne potente klimagassen.
