Hoeveel methaan kan de aarde aan?
Ze zijn onzichtbaar voor het blote oog maar spelen een belangrijke rol in het klimaatsysteem van de planeet: micro-organismen. Deze bacteriën leven in meren en moerassen en breken dood plantenmateriaal af. Daarbij stoten ze methaan uit, een sterk broeikasgas. Door het opwarmen van de aarde en het verdwijnen van permafrost kan dit proces versnellen waardoor meer en meer methaan in de lucht belandt. Klimaatonderzoekers Anniek de Jong, Ove Meisel en Michiel in ’t Zandt van het Radboud Universiteit en de Vrije Universiteit Amsterdam werken samen om meer duidelijkheid over dit proces te krijgen. Michiel vertelt in onderstaand lab hoe ze in het microscopisch lab in Nijmegen aan de slag gaan met de verschillende bacteriën.
Wat maakt die piepkleine micro-organismen zo belangrijk voor het klimaat?
“In mijn onderzoek bestudeer ik vooral micro-organismen in wetlands, drassige gebieden zoals moerassen. Ook in noordelijke streken komen veel wetlands voor, met daarin veel zogenaamde archaea, ook wel oerbacterien genoemd, die methaan produceren. Tegelijkertijd leven er in wetlands ook bacteriën die methaan juist consumeren. Als zo’n gebied bevroren is, dan doen veel archaea en bacteriën bijna niks; enzymen werken veel minder hard in de kou. Maar met de opwarming van de aarde gaan die processen sneller. Bovendien ontstaan er meer wetlands en smeltmeren als het warmer wordt. De vraag is hoe dit het evenwicht tussen de micro-organismen beïnvloedt: is het gunstig voor archaea waardoor er meer methaan in de lucht komt en de aarde nog sneller opwarmt? Of komen er juist meer bacteriën die methaan in het minder krachtig broeikasgas CO2 omzetten?”
Je voert je onderzoek uit in een lab in Nijmegen uit, niet in Siberië?
“In het lab kan je beter experimenteren dan in het veld. Natuurlijk wil je de omstandigheden wel zo echt mogelijk houden. Maar ik wil zien hoe de verschillende micro-organismen met elkaar samenwerken. De methanogenen, de archaea die methaan maken, en de methanotrofen, de bacteriesoorten die methaan eten, heb ik geselecteerd en bij elkaar gestopt in een bioreactor. Die soorten wil ik eerst opkweken om het systeem stabiel te krijgen. Daarna kun je gaan kijken hoe ze op elkaar reageren en tot wat voor effecten een verhoogde temperatuur leidt. Als we dat eenmaal weten, kunnen we met echte monsters afkomstig uit de regio aan de slag.”
Wat verwacht je te vinden?
“In een van onze onderzoeken gaan we stapsgewijs de temperatuur met één graad verhogen. Dan zie je eerst meer methaanproductie – de vraag is alleen of dat tijdelijk is, of blijvend. Er zijn honderden soorten, allemaal met hun eigen specialiteit. En methanotrofen, die methaan juist verbruiken, groeien vaak sneller dan methanogenen. Het zou dus best kunnen dat het systeem na verloop van tijd omslaat, dat er opeens andere soorten aanwezig zijn. Eén of twee graden verschil maakt niet veel uit, maar zo’n switch in temperatuur kan ook een grote switch in het ecosysteem betekenen.”
Hoe ben je in dit onderzoek terechtgekomen?
“Mijn masterstage deed ik ook al bij microbiologie. En klimaatverandering vind ik erg interessant: niet alleen de discussie, maar ook de daadwerkelijke feiten.”