Temuan ini tidak hanya mengkonfirmasi studi sebelumnya. Akan tetapi juga memberikan wawasan yang lebih tepat tentang mekanisme dan besarnya respirasi tanah heterotrofik di zona iklim yang berbeda.
Alon Nissan mengembangkan model matematika baru yang berbeda dengan model lain yang bergantung pada banyak parameter. Model Nissan menyederhanakan proses estimasi dengan hanya memanfaatkan dua faktor lingkungan penting: kelembaban tanah dan suhu tanah.
Model tersebut mewakili kemajuan yang signifikan karena mencakup semua tingkat yang relevan secara biofisik, mulai dari skala mikro struktur tanah dan distribusi air tanah hingga komunitas tanaman seperti hutan, seluruh ekosistem, zona iklim, dan bahkan skala global.
Peter Molnar, seorang profesor di Institut Teknik Lingkungan ETH, menyoroti pentingnya model teoretis ini yang melengkapi model Sistem Bumi yang besar.
Ia menyatakan, "Model ini memungkinkan estimasi tingkat respirasi mikroba yang lebih mudah berdasarkan kelembaban tanah dan suhu tanah."
Selain itu, ini meningkatkan pemahaman kita tentang bagaimana respirasi heterotrofik di berbagai wilayah iklim berkontribusi terhadap pemanasan global.
Emisi karbon dioksida kutub meningkat dua kali lipat
Temuan utama dari kolaborasi penelitian yang dipimpin oleh Peter Molnar dan Alon Nissan adalah bahwa peningkatan emisi karbon dioksida mikroba bervariasi di seluruh zona iklim.
Di daerah kutub dingin, penyumbang utama peningkatan tersebut adalah penurunan kelembaban tanah daripada kenaikan suhu yang signifikan, tidak seperti di zona panas dan sedang.
Alon Nissan menyoroti sensitivitas zona dingin, dengan menyatakan, "Bahkan sedikit perubahan kadar air dapat menyebabkan perubahan besar pada laju respirasi di wilayah kutub."
Berdasarkan perhitungan mereka, di bawah skenario iklim terburuk, emisi karbon dioksida mikroba di daerah kutub diproyeksikan meningkat sepuluh persen per dekade pada tahun 2100, dua kali lipat laju yang diantisipasi untuk bagian dunia lainnya.
Kesenjangan ini dapat dikaitkan dengan kondisi optimal untuk respirasi heterotrofik, yang terjadi ketika tanah dalam keadaan setengah jenuh, yaitu tidak terlalu kering atau terlalu basah. Kondisi ini berlaku selama pencairan tanah di daerah kutub.