Nya rön visar biologisk bildning av syre i marken

På 1930-talet upptäckte man de gröna växternas förmåga att bilda syre genom oxidation av vatten i den så kallade fotosyntesen. Sedan dess har ingen annan omfattande biologisk bildning av syre hittats i vår livsmiljö – förrän nu.
  Nya forskningsresultat visar att nere i markens mörker pågår en hittills okänd biokemisk process, där syre bildas och koldioxid reduceras till organiskt material.

– Resultaten visar att det pågår en högst oväntad biokemisk process i skogs-, jordbruks- och gräsmarker. Det här är kunskap som bör vara möjlig att tillämpa i det fortsatta arbetet med att minska koldioxid i atmosfären och motverka växthuseffekten, säger professor Siegfried Fleischer vid Högskolan i Halmstad, som initierade studien ”Dark Oxidation of Water in Soils”, som i dagarna publicerades i tidskriften Tellus B: Chemical and Physical Meteorology.

Upptäckten är en följd av ett forskningsspår som från början inte var i linje med nuvarande synsätt på ekosystemet i marken. Siegfried Fleischer stötte på fenomenet när han studerade en syreförbrukande process i jorden, nitrifikation. Genom att tillföra ammonium förväntades markens förbrukning av syre öka, men analyserna i laboratoriet visade snarare att mer syre bildades. När försöken upprepades visade sig denna ”anomali” igen, och igen. Detta nya och entydiga mönster i resultaten antydde behov av ett nytt koncept. Siegfried Fleischer antog utmaningen.

Han gjorde antagandet att de förbryllande resultaten skulle kunna förklaras om markvattnet – som är överallt närvarande – medverkade till att koldioxid reducerades till organiskt material nere i markens mörker. Att denna process då skulle ske utan tillgång till solinstrålning som är fallet hos växterna var emellertid något som låg helt utanför nuvarande kunskap och accepterade synsätt. Siegfried Fleischer gick emellertid vidare med detta som arbetshypotes.

Ett sätt att närma sig frågan blev att arbeta med isotopmärkt vatten (H218O) och på så vis avslöja om det bildade syret verkligen kom från vatten. För några år sedan tog Siegfried Fleischer därför kontakt med forskare vid avdelningen för kärnkemi vid Chalmers tekniska högskola där rätt utrustning fanns, och senare även med en specialist på Vattenfall. Forskargruppen kunde visa att det bildade syret kommer från vattnet i marken, och att vattnet oxiderades på biologisk väg.

En internationell utvärdering av den naturvetenskapliga forskningen som genomfördes vid Högskolan i Halmstad 2013 benämnde resultaten potentiellt banbrytande.

Siegfried Fleischer har genomfört det femåriga projektet i samarbete med Lovisa Bauhn, och Arvid Ödegaard-Jensen vid avdelningen för kärnkemi vid Chalmers tekniska högskola samt Patrik Fors vid Vattenfall.

Länk till rapporten ”Dark Oxidation of Water in Soils”

För mer information, kontakta professor Siegfried Fleischer, tel. 070-655 13 63, 035-16 77 66, e-post: siegfried.fleischer@hh.se