Microbial mitigation of greenhouse gas emissions from boreal lakes

Klimatkrisen har uppmärksammat betydelsen av kolets kretslopp och växthusgaser och då främst koldioxid (CO2) och metan (CH4). Koncentrationen av koldioxid i atmosfären har varit en avgörande faktor för hur klimatet utvecklats under jordens historia och dess ökning är den främsta anledningen till den accelererande klimatförändringen. Metan beräknas ligga bakom en fjärdedel av den sammanlagda hittillsvarande växthuseffekten. Senare tids studier visar att sjöar kan utgöra en stor källa för det samlade utsläppet av både koldioxid och metan. Boreala sjöar är av särskilt intresse eftersom de motsvarar 27% av jordens sjöars yta, och för att deras utsläpp av koldioxid och metan förväntas öka i med varmare klimat. Syftet med min avhandling var att undersöka mikrobiella processer som potentiellt skulle kunna minska utsläppen av växthusgaser från nordliga sjöar på norra halvklotet, så kallade boreala sjöar. För att göra detta undersökte jag hur en ökad fosforkoncentration i sjövatten påverkar oxidering av metan under is och sammansättningen av mikroorganismer som livnär sig av metan, så kallade metanotrofiska mikroorganismer. Jag studerade också betydelsen av kemolitoautotrofa mikroorganismer som kan binda koldioxid i vatten utan solljus. Med hjälp av geokemiska analyser, genetiska studier och experiment i fält fann jag att högre halter av fosfor kan öka oxideringen av metan, vilket skulle kunna minska den förväntade ökningen av metanutsläpp som orsakas av övergödning. Jag visade också att artsammansättningen av metanotrofiska mikroorganismer drivs av metankoncentration och att metanotrofa alphaproteobakterier kan spela en viktig roll för att bryta ner metan i ytvatten. Slutligen kunde jag konstatera att det är vanligt att koldioxid binds och fixeras i vatten dit solljuset inte når och att processen verkar vara kopplad till järnets omsättning.