Variation i temperaturrespons (Q10) vid nedbrytning av biopolymerer
Nedbrytningshastigheten för organiskt material i marken kan komma att förändras vid varmare klimat. I dagsläget råder dock oenighet om hur nedbrytningen av organiskt material kommer att reagera på förändrade temperaturer; forskningsrapporter pekar åt olika håll. För att kunna förutsäga framtida scenarier är det viktigt att vi får kunskap om hur organiskt material kan komma att påverkas. Om koncentrationen av koldioxid i atmosfären ökar och den globala medeltemperaturen stiger kan nedbrytningshastigheten för organiskt material öka. Detta kan leda till en positiv feedback loop där mer koldioxid avgår från marken till atmosfären. För att utreda vilken effekt olika biopolymerer har på temperaturresponsen, samt betydelsen av fysiologisk status i de mikrobiella samhällena, inkuberades humus från en boreal granskog vid 4, 9, 14 och 19oC med tillsats av olika glukosbaserade biopolymerer. De metaboliska stadierna hos mikroorganismerna som studerades var basrespiration (BS), substratinducerad respiration (SIR) och exponentiell tillväxt (?). En respirometer användes under försöket för att mäta koldioxidavgången från jordproverna. Vid BS kunde ett exponentiellt samband mellan temperatur och mängd koldioxid som avgick från jordproverna ses. För SIR uppvisade alla studerade substrat, förutom cellulosa, exponentiella samband mellan temperatur och mängd koldioxid som avgick från jorden. Alla substrats Q10-värden för SIR var högre än Q10 för BS. Q10-värdena för ? uppvisade signifikant skillnad (p > 0,05) mellan de olika substraten. Alla substrat som uppvisade exponentiell tillväxt hade högre Q10-värden för ? än Q10 för BS.Q10-värdena som beräknades varierade mellan 2,22 och 4,69 vilket ligger inom de värden som beräknats för Q10 i många andra försök där jord inkuberats och rena substrat tillsats. Enligt hypotesen bör temperaturresponsen för heterotrofa processer minska med ökande substratkvalité. När resultaten jämförs med hypotesen om att svårnedbrytbara substrat bör uppvisa högre Q10-värden framkom vissa motsägelsefulla resultat. Amylos har högre Q10-värde än amylopektin och detta stöder teorin om högre Q10-värden för substrat med lägre kvalité. Dock har kitin och mannitol som är de substrat med lägst kvalité i försöket även de lägsta Q10-värdena. Den andra hypotesen var att temperaturresponsen för de olika mikrobiella stadierna SIR och ? borde vara signifikant olika. Inte heller här gick det att dra några generella slutsatser då endast hälften av resultaten uppvisade signifikant skillnad mellan Q10 för SIR och ?. Det behövs mer forskning inom området för att kunna fastställa hur organiskt material i olika stadier av nedbrytning kommer att reagera vid ett varmare klimat. Även den mikrobiella fysiologiska statusens inverkan på temperaturresponsen behöver utredas ytterligare.