Bakterier kan spise lystgass – den glemte klimagassen

Det er den tredje viktigste klimagassen. Bare CO₂ og metan gjør mer for å endre klimaet enn lystgass (N₂O), og ingen gasser er verre for ozonlaget. De neste tiårene ligger det an til at CO₂-utslippene kommer til å bli mindre, mens utslippene av metan og lystgass kommer til å øke.

Forskere ved NMBU undersøker nå hvordan bakterier i jorden kan hjelpe oss med å redusere lystgassutslippene i tiden framover.

Det meste av menneskeskapt lystgassutslipp kommer fra landbruk og matproduksjon.

Plantene som vi skal spise, trenger nitrogen for å vokse. Derfor må det til gjødsel – enten det er kunstgjødsel, kompost, husdyrmøkk eller andre blandinger som kan gi jorden nitrogen. Problemet er at noe av nitrogenet blir til lystgass.

Spiser lystgass

På laboratoriet til Åsa Frostegård har hun milliarder av «husdyr» som kan bruke denne lystgassen. Det er snakk om bakterier. 

– Vi er spesielt interessert i bakterier som kan denitrifisere, sier hun. Det betyr at de kan puste inn oksygen. Men når det blir dårlig med oksygen, kan de bytte til å puste inn andre forbindelser, slik som lystgass. 

Forskerne vet mye om disse bakteriene, siden det er de som er grunnen til det meste av lystgassutslippene fra åker og eng. Problemet er at det meste som forskerne vet, bygger på eksperimenter i laboratoriet.

– Der har bakteriene veldig gode forhold. I jorden har de helt andre forhold, og det kan påvirke lystgassutslippene, forklarer Frostegård. Hun er professor ved fakultet for kjemi, bioteknologi og matvitenskap på NMBU.

Nesten sveltihjel

– Nesten alle bakteriene i naturen sulter det meste av tiden, forteller hun. Ikke bare får de for lite mat – de får også for lite luft. Andre ganger får de for mye. Oksygennivået varierer hele tiden.

– Bakteriene må takle dette stresset. Nå prøver vi å forstå mer om hvordan reguleringen av lystgassutslippene påvirkes hos ulike bakterier når de sulter, sier Frostegård.

Foreløpig tyder resultatene på at en del av de bakteriene som bruker mye lystgass når forholdene er slike som de er i laboratoriet, også gjør det når de sulter.

– Det er veldig positivt, sier hun. Andre bakterier, derimot, oppfører seg motsatt. De slipper ut lystgass når de sulter. 

Bakterier må spres

I et gram jord er det ti milliarder bakterier. De er slett ikke like: Det er gjerne snakk om flere titusener forskjellige arter. Håpet er at noen av dem kan brukes til å bekjempe lystgassutslipp. Men å finne dem og isolere dem i laboratoriet er ikke enkelt. De fleste jordbakteriene ser ikke ut til å være i stand til å vokse der.

Først skal NMBU-forskerne forstå hvordan de forskjellige bakteriene oppfører seg; så skal de finne ut hvordan de kan sørge for at det er mange nok av de riktige bakteriene akkurat der de trengs som mest. Det kan de for eksempel gjøre ved å tilsette bakterier til gjødsel eller til avfallet som blir igjen etter at det er produsert biogass. 

De kan også spre bakteriene ved hjelp av erter og bønner. Disse plantene er vertsplanter for spesielle bakterier som hjelper plantene å lage proteiner. En del av disse bakteriene har vist seg å bruke mye lystgass. 

– Spørsmålet er om de bakteriene som er gode til å redusere lystgass når de er i laboratoriet og får nok mat, også er like gode på det ute i naturen, sier Åsa Frostegård.

Lever lenge

Hun forteller om foreløpige resultater som er ganske lovende. Professor Lars Bakken har ledet feltforsøk som har funnet ut at effekten varer i mer enn 90 dager.

– Det er overraskende lenge. Vanligvis vil bakterier som spres i jord, dø ut i løpet av få dager, forteller hun.