شهد الهيكل المجتمعي للنباتات في مستنقعات التربة الصقيعية في ستودالين بالقرب من أوبيسكو، السويد تغيرًا، حيث حلت الأعشاب تدريجيًا محل الشجيرات بطيئة النمو. وجدت الدراسة أنه على الرغم من أن الأعشاب تثبت المزيد من ثاني أكسيد الكربون خلال عملية التمثيل الضوئي، إلا أن انبعاثات الميثان على مدار العام زادت بشكل ملحوظ، وتأثير الميثان في تسريع الاحترار العالمي يفوق بكثير تأثير ثاني أكسيد الكربون.

نشر فريق بحثي بقيادة البروفيسورة ماري ميور من جامعة توبنغن والبروفيسور أندرياس كابلر من مركز هيلمهولتز لأبحاث البيئة في لايبزيغ دراسة في مجلة "Global Change Biology" قاموا فيها بتحديد تأثير النباتات على الإطلاق الموسمي لغازات الدفيئة. قالت ميور: "كانت تلال الخث في مستنقع ستودالين جافة في الأصل وتقع فوق التربة الصقيعية، حيث يمكن للمياه التصريف على طول طبقة الجليد الأساسية. أدى ذوبان الجليد إلى تعطيل تدفق المياه، مما حول تلال الخث إلى مستنقعات وتطورت في النهاية إلى أراضٍ رطبة."

بعد أن أصبحت البيئة أكثر رطوبة، وجدت الشجيرات المتكيفة مع التربة الصقيعية مثل إكليل الجبل المستنقعي أو البتولا القزم صعوبة في البقاء، وحتى طحالب الخث التي نمت تم استبدالها لاحقًا بأعشاب سريعة النمو مثل قطن العشب والسعادي. أوضحت المؤلفة الأولى ماري مولينكوبف: "تنقل النباتات موادًا مثل السكريات والأحماض الأمينية إلى التربة عبر جذورها، وتستخدم الميكروبات هذه المصادر الطاقة للنمو، وتؤدي المجتمعات الميكروبية المختلفة إلى اختلافات في إطلاق ثاني أكسيد الكربون والميثان."

سجلت الدراسة بشكل منهجي تدفقات الكربون في منطقة جذور النباتات خلال ثلاث مراحل من الذوبان (تلال الخث الأصلية، المستنقعات، الأراضي الرطبة). أشارت مولينكوبف: "دفعت الأعشاب ديناميكيات تدفق الكربون وانبعاثات غازات الدفيئة الموسمية في المستنقعات والأراضي الرطبة، ومع استمرار الذوبان، أطلقت المزيد من الكربون وعززت انبعاثات الميثان." من يونيو إلى أغسطس، تثبت الأعشاب كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون، ولكن في أواخر الصيف تصل انبعاثات الميثان إلى ذروتها، مما يزيد بشكل عام من انبعاثات غازات الدفيئة تسعة أضعاف.

أكدت مولينكوبف: "تخزن التربة الصقيعية ما يقرب من نصف الكربون في التربة العالمية، ويمكن لتغيرات العمليات في التربة التي تسببها النباتات أن تسرع تحولها من بالوعة كربون إلى مصدر كربون، مما يتجاوز التوقعات. تحتاج النماذج المناخية العالمية إلى دمج تأثير نشاط النبات." قال البروفيسور الدكتور كارلا بولمان، رئيس جامعة توبنغن: "إن الفهم الدقيق للعمليات في النظم البيئية الحساسة مثل التربة الصقيعية أمر بالغ الأهمية لفهم تغير المناخ، وتساهم هذه الدراسة في تقييم دور التربة في دورة الكربون العالمية."