热带森林是温室气体一氧化二氮(N2O)的最大天然来源之一,一种微小的昆虫可能在这些排放物如何在整个景观中分散的过程中发挥重要作用。

在本月发表在“皇家学会学报B:生物科学”上的一项新研究中,蒙大拿大学的研究人员将切叶蚂蚁与热带森林中记录的一些最大的天然N2O热点联系起来。

“切叶蚂蚁是整个美洲非常常见且具有超凡魅力的昆虫,”菲奥娜索普尔说,他是密歇根大学西澳大利亚州弗兰克林业与保护学院的教师,也是该研究的主要作者。“你不能在没有看到它们剥离树叶,长行和挖掘巢穴的情况下穿过热带森林。我们在哥斯达黎加的研究显示了这些蚂蚁在热带森林中的一个前所未有的作用:为温室气体一氧化二氮创造排放热点“。

研究人员 - 包括密歇根大学教授Cory Cleveland和研究生Alanna Shaw - 调查了哥斯达黎加的Atta colombica切叶蚁的22个殖民地垃圾堆。他们发现垃圾堆为极高的N2O产量提供了理想的条件。实际上,平均桩的总N2O排放量是其他雨林区域的两倍 - 有时会产生与人工设计系统(如废水处理池或奶牛粪便泻湖)产生的通量相当的通量。

克利夫兰说:“蚂蚁从树上砍下叶子,将它们带到地下,并在腐烂的叶子上生长真菌,这些叶子是它们的主要食物来源。”“在这样做时,它们会产生必须处理的废物。它们像我们一样这样做,精心地将垃圾移到与我们的垃圾填埋场不同的地方。在那些垃圾填埋场中,微生物会分解垃圾,产生二氧化碳,甲烷等气体。一氧化二氮,就像我们一样。“

Soper补充说,尽管蚂蚁群体的温室气体排放量很高,创造了自然生态系统中不常见的条件,但蚂蚁并不是热带森林中过量温室气体的主要来源,也与气候变化无关。相反,该研究强调了动物可以影响环境的方式,就像人一样。

“切叶蚁的蚁群非常有组织,把所有的废物都放到了殖民地堆里,就像我们的垃圾填埋场或堆肥堆一样,”索珀说。“这些垃圾填埋场为制造氧化亚氮的细菌创造了理想的条件,创造了可与人工设计系统(如污水处理厂)相媲美的点排放。虽然这并不意味着蚂蚁会引起气候变化,但它确实展示了一种新的方式昆虫社会可以设计他们的生态系统。“

由克利夫兰领导的陆地生态系统生态实验室的科学家多年来一直在哥斯达黎加和巴拿马的热带森林中工作。不过,这个特别的项目完全是偶然的。

“我曾在哥斯达黎加开展另一个项目,以了解森林中温室气体排放的模式,当一个切叶蚁集团进入时,我们的一个地点被彻底摧毁,”索珀说。

她没有放弃网站,而是进行了一些测量。

“请注意,排放 - 特别是N2O,一种温室气体排放 - 非常高,所以我进一步追求它,”她说。

“有时很酷的科学发生在意外,”克利夫兰说。“大自然真是令人惊叹,每天都让我感到惊讶。我们只需要寻找它。”

这项研究的合作机构是里诺内华达大学;布朗大学,罗德岛普罗维登斯;和INRA在法国第戎。