Termity i metan: niedoceniana siła klimatyczna
Gdy mówimy o zwierzętach i zmianie klimatu, na myśl przychodzi zwykle bydło. Ale jest inna grupa zwierząt, która w sumie jest co najmniej równie istotna dla globalnych emisji metanu — a są maleńkie, niemal niewidoczne i obecne niemal wszędzie na świecie: termity. Szacunki sugerują, że około 50 bilionów termitów na Ziemi produkuje razem kilka milionów ton metanu rocznie.
Jak termity trawią celulozę
Termity żywią się niemal wyłącznie drewnem, trawą, liśćmi i innymi bogatymi w celulozę materiałami roślinnymi — substancjami w dużej mierze niestrawnymi dla większości innych zwierząt. Ich sukces opiera się na wysoce wyspecjalizowanej wspólnocie trawiennej w jelicie tylnym: złożonym ekosystemie bakterii, pierwotniaków (u termitów niższych) i metanogennych archeonów. Te mikroorganizmy rozkładają celulozę beztlenowo — czyli bez tlenu. Fermentacja beztlenowa wytwarza wodór, CO₂ i metan jako produkty uboczne. Archeony używają wodoru i CO₂ do syntezy metanu — proces zwany metanogenezą. Powstały metan jest w dużej mierze uwalniany do środowiska przez kutykulę termita, wydalany przez kanał jelitowy lub uwięziony wewnątrz kopca i później uwalniany przez dyfuzję.
Liczby: ile to metanu?
Szacunki globalnej produkcji metanu przez termity znacznie się różnią — w zależności od modelu i metody pomiaru wahają się od 2 do 22 milionów ton CH₄ rocznie. Najczęściej cytowana wartość to około 11 milionów ton rocznie — mniej więcej 4 procent całkowitych naturalnych emisji metanu na świecie. Dla porównania: globalna hodowla bydła produkuje około 115 milionów ton metanu rocznie — około dziesięć razy więcej. Termity są więc istotne, ale nie największym zwierzęcym źródłem metanu. Co czyni je szczególnymi: są naturalnym składnikiem wielu ekosystemów, ich emisje nie są spowodowane ingerencją człowieka — i jednocześnie odgrywają kluczową rolę w obiegu składników odżywczych w lasach tropikalnych.
Gdzie termity są najbardziej aktywne
Produkcja metanu przez termity jest bardzo nierównomiernie rozłożona geograficznie. Regiony tropikalne i subtropikalne — zwłaszcza lasy Afryki Środkowej, Azji Południowo-Wschodniej i Ameryki Południowej, a także afrykańskie sawanny — mają najwyższe gęstości termitów, a więc największe źródła emisji. Pojedyncza kolonia termitów może składać się z kilku milionów osobników. Duży kopiec termitów może działać jak metanowy „komin”: porowata struktura kopca pozwala gazowi powoli dyfundować na zewnątrz. Pomiary przy kopcach termitów w Brazylii i Australii wykazały stężenia metanu wewnątrz ponad tysiąc razy wyższe niż w powietrzu zewnętrznym.
Zmiana klimatu zmienia równanie
Mało zauważana konsekwencja zmiany klimatu: termity korzystają z rosnących temperatur. Ich aktywność i gęstość populacji rosną wraz ze wzrostem temperatury otoczenia. Modele przewidują, że biomasa termitów w regionach tropikalnych może wzrosnąć do 40 procent do 2100 roku — co odpowiednio zwiększyłoby emisje metanu. Jednocześnie termity, z powodu ocieplenia, wkraczają do regionów wcześniej dla nich nieodpowiednich. To przykład dodatniego sprzężenia zwrotnego w systemie klimatycznym: ocieplenie → więcej termitów → więcej metanu → dalsze ocieplenie.
Czy wiesz, że?
- Na Ziemi jest szacunkowo 50 bilionów termitów — to około 6250 termitów na człowieka.
- Pojedyncza kolonia termitów może składać się z kilku milionów osobników.
- Termity odpowiadają za około 4% naturalnych emisji metanu na świecie.
- Zmiana klimatu sprzyja termitom: rosnące temperatury zwiększają ich gęstość populacji, a tym samym produkcję metanu.
Ciekawostka
Kopce termitów to niezwykłe klimatyzatory: regulują temperaturę i wilgotność wewnątrz niemal niezależnie od temperatury zewnętrznej. Kopiec w afrykańskiej sawannie może utrzymać stałe 30°C wewnątrz przy temperaturze zewnętrznej 40°C. Architekci badają te struktury jako wzorce energooszczędnych budynków — koncepcja znana jako „biomimikra”.
Źródła
- Sanderson, M.G. (1996). Biomass of termites and their emissions of methane and carbon dioxide. Global Biogeochemical Cycles, 10(4), 543–557.
- Brune, A. (2018). Methanogenesis in the digestive tracts of insects. Advances in Microbial Physiology, 74.
- Zimmermann, P.R. et al. (1982). Termites: a potentially large source of atmospheric methane, carbon dioxide, and molecular hydrogen. Science, 218(4572), 563–565.
- Eggleton, P. et al. (2020). The state of the world's insects. Annual Review of Environment and Resources, 45.