उत्तरी मिनेसोटा के मीठे पानी की आर्द्रभूमि या दलदल को पीटलैंड कहा जाता है, यहां मिट्टी ठंडी, पानी से भरी और अम्लीय होती है। ये स्थितियां सूक्ष्मजीवों द्वारा कार्बनिक पदार्थों के ग्रीनहाउस गैसों में बदलने को धीमा कर देती हैं। यह प्रक्रिया मिट्टी में कार्बन जमा करती है।
शोधकर्ता कार्बन चक्र पर जलवायु परिवर्तन के प्रभावों का अनुकरण करने के लिए उत्तरी मिनेसोटा के दलदल में हवा और मिट्टी के गर्म होने पर, पीटलैंड रिस्पॉन्स अंडर चेंजिंग एनवायरमेंट (स्प्रूस) प्रयोग का उपयोग करते हैं।
एक नए अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने परीक्षण किया है कि क्या जलवायु परिवर्तन के जवाब में मिट्टी में कार्बनिक पदार्थ की अलग-अलग चीजें विभिन्न दरों पर नष्ट हो जाएंगी। प्रयोगों से पता चला कि सभी जैविक मिट्टी के घटक गर्म परिस्थितियों में अधिक तेजी से टूट सकते सकते हैं। यह शोध नेचर कम्युनिकेशंस पत्रिका में प्रकाशित हुआ है।
पीटलैंड दुनिया भर में मिट्टी में कार्बन का एक तिहाई हिस्सा जमा करता है। इन पारिस्थितिक तंत्रों ने सहस्राब्दियों से कार्बन को अवशोषित किया है, अब जलवायु परिवर्तन का पीटलैंड मिट्टी में "कार्बन बैंक" को अस्थिर करने का खतरा है। इन परिणामों से पता चलता है कि पीटलैंड में विशाल, गहरे कार्बन भंडार माइक्रोबियल अपघटन के प्रति संवेदनशील हैं जो बढ़ते तापमान के जवाब में ग्रीनहाउस उत्पादन को बढ़ावा देते हैं।
प्रयोगों से यह भी पता चलता है कि बढ़ते तापमान के साथ बढ़े हुए कार्बन डाइऑक्साइड के कारण पौधों द्वारा बड़ी मात्रा में विघटित पदार्थ उत्पन्न हो सकते हैं जो बदले में ग्रीनहाउस गैसों का उत्पादन करने वाले सूक्ष्मजीवों का समर्थन करते हैं, इसके कारण जलवायु परिवर्तन बढ़ सकता है।
अतीत में, वैज्ञानिकों ने सुझाव दिया था कि पौधों से प्राप्त मिट्टी के कार्बनिक पदार्थ (एसओएम) के जटिल घटक, जैसे कि लिग्निन, जलवायु परिवर्तन के साथ सरल एसओएम घटकों की तुलना में तेजी से नष्ट हो सकते हैं। हालांकि, वर्तमान अध्ययन ने इस परिकल्पना को खारिज कर दिया कि जटिल एसओएम अणु मिट्टी के कम रासायनिक रूप से जटिल कार्बन घटकों की तुलना में तापमान परिवर्तन के प्रति अधिक प्रतिक्रियाशील होते हैं।
इसके बजाय, शोधकर्ताओं ने पाया कि एसओएम वाले सभी आणविक यौगिक, स्रोत और जटिलता की परवाह किए बिना, जलवायु चालकों में बदलाव के प्रति संवेदनशील हैं। इसके अलावा, उन्होंने ऊंचे कार्बन डाइऑक्साइड स्थितियों के तहत उत्पन्न कार्बन यौगिकों में वृद्धि देखी है, जिससे पता चलता है कि बढ़ता तापमान और उच्च कार्बन डाइऑक्साइड स्तर पीटलैंड कार्बन बजट को तेजी से बदल सकते हैं।
इन परिणामों से पता चलता है कि जलवायु परिवर्तन पौधों से अधिक प्रतिक्रियाशील कार्बन यौगिकों को बढ़ा सकता है और एसओएम के अपघटन को बढ़ा सकता है, एक प्रक्रिया जिसे "प्राइमिंग" के रूप में जाना जाता है, हो सकता है इस प्रक्रिया के कारण पीटलैंड में कार्बन भंडारण को अस्थिर कर रहा है।