Les tourbières tropicales sont un important réservoir de carbone et une source importante de dioxyde de carbone (CO2) et de méthane (CH4) dans l'atmosphère. Les plantes peuvent contribuer à ces émissions de gaz par la libération d'exsudats racinaires, y compris les sucres et les acides organiques parmi d'autres biomolécules, mais les rôles de la concentration et de la composition des exsudats dans la régulation des émissions restent mal compris. Nous avons mené une incubation en laboratoire pour évaluer comment le type et la concentration d'analogues d'exsudats racinaires régulent la production de CO2 et de CH4 à partir de tourbes tropicales dans des conditions anoxiques. Pour la production de CO2, la concentration du substrat était le facteur le plus important, avec des flux de CO2 accrus suite à des taux d'addition plus élevés de quatre des six analogues d'exsudat. En revanche, le type d'exsudat était le moteur le plus important de la production de CH4, l'addition d'acétate étant associée à la plus grande production, et les corrélations inverses entre la concentration d'exsudat et l'émission de CH4 pour les cinq traitements restants. Les analogues de l'exsudat racinaire ont également modifié le pH et le potentiel redox, en fonction du type d'addition (acide organique ou sucre) et de la concentration. Dans l'ensemble, ces résultats démontrent les rôles contrastés de la composition et de la concentration des exsudats racinaires dans la régulation des émissions de gaz à effet de serre des tourbières tropicales. À son tour, cela met en évidence comment les changements dans les communautés végétales influenceront les émissions par le biais d'intrants spécifiques aux espèces, et les impacts possibles de l'exsudation accrue des racines entraînée par l'augmentation du CO2 atmosphérique et le réchauffement.

Las turberas tropicales son un importante depósito de carbono y una fuente de dióxido de carbono (CO2) y metano (CH4) para la atmósfera. Las plantas pueden contribuir a estas emisiones de gases a través de la liberación de exudados radiculares, incluidos azúcares y ácidos orgánicos, entre otras biomoléculas, pero el papel de la concentración y la composición de los exudados en la regulación de las emisiones sigue siendo poco conocido. Llevamos a cabo una incubación de laboratorio para evaluar cómo el tipo y la concentración de los análogos del exudado radicular regulan la producción de CO2 y CH4 de las turbas tropicales en condiciones anóxicas. Para la producción de CO2, la concentración de sustrato fue el impulsor más importante, con mayores flujos de CO2 después de tasas de adición más altas de cuatro de los seis análogos de exudado. Por el contrario, el tipo de exudado fue el impulsor más importante de la producción de CH4, con la adición de acetato asociada con la mayor producción, y las correlaciones inversas entre la concentración de exudado y la emisión de CH4 para los cinco tratamientos restantes. Los análogos del exudado radicular también alteraron el pH y el potencial redox, dependiendo del tipo de adición (ácido orgánico o azúcar) y la concentración. En general, estos hallazgos demuestran los roles contrastantes de la composición y concentración de los insumos de exudado de raíz en la regulación de las emisiones de gases de efecto invernadero de las turberas tropicales. A su vez, esto destaca cómo los cambios en las comunidades vegetales influirán en las emisiones a través de insumos específicos de la especie, y los posibles impactos del aumento de la exudación de la raíz impulsada por el aumento del CO2 atmosférico y el calentamiento.

Tropical peatlands are a significant carbon store and source of carbon dioxide (CO2) and methane (CH4) to the atmosphere. Plants can contribute to these gas emissions through the release of root exudates, including sugars and organic acids amongst other biomolecules, but the roles of concentration and composition of exudates in regulating emissions remains poorly understood. We conducted a laboratory incubation to assess how the type and concentration of root exudate analogues regulate CO2 and CH4 production from tropical peats under anoxic conditions. For CO2 production, substrate concentration was the more important driver, with increased CO2 fluxes following higher addition rates of four out of the six exudate analogues. In contrast, exudate type was the more important driver of CH4 production, with acetate addition associated with the greatest production, and inverse correlations between exudate concentration and CH4 emission for the remaining five treatments. Root exudate analogues also altered pH and redox potential, dependent on the type of addition (organic acid or sugar) and the concentration. Overall, these findings demonstrate the contrasting roles of composition and concentration of root exudate inputs in regulating greenhouse gas emissions from tropical peatlands. In turn this highlights how changes in plant communities will influence emissions through species specific inputs, and the possible impacts of increased root exudation driven by rising atmospheric CO2 and warming.

تعد الأراضي الخثية الاستوائية مخزنًا كبيرًا للكربون ومصدرًا لثاني أكسيد الكربون (CO2) والميثان (CH4) في الغلاف الجوي. يمكن للنباتات أن تسهم في هذه الانبعاثات الغازية من خلال إطلاق الإفرازات الجذرية، بما في ذلك السكريات والأحماض العضوية من بين الجزيئات الحيوية الأخرى، ولكن أدوار تركيز وتكوين الإفرازات في تنظيم الانبعاثات لا تزال غير مفهومة بشكل جيد. أجرينا حضانة مختبرية لتقييم كيفية تنظيم نوع وتركيز نظائر الإفرازات الجذرية لإنتاج ثاني أكسيد الكربون والميثان من الخث الاستوائي في ظل ظروف نقص الأكسجين. بالنسبة لإنتاج ثاني أكسيد الكربون، كان تركيز الركيزة هو المحرك الأكثر أهمية، مع زيادة تدفقات ثاني أكسيد الكربون بعد معدلات إضافة أعلى لأربعة من نظائر الإفرازات الستة. في المقابل، كان نوع الإفرازات هو المحرك الأكثر أهمية لإنتاج الميثان، مع إضافة الأسيتات المرتبطة بأكبر إنتاج، والارتباطات العكسية بين تركيز الإفرازات وانبعاث الميثان للعلاجات الخمسة المتبقية. كما أدت نظائر الإفرازات الجذرية إلى تغيير درجة الحموضة وإمكانية الأكسدة، اعتمادًا على نوع الإضافة (الحمض العضوي أو السكر) والتركيز. بشكل عام، توضح هذه النتائج الأدوار المتناقضة لتكوين وتركيز مدخلات الإفرازات الجذرية في تنظيم انبعاثات غازات الدفيئة من الأراضي الخثية الاستوائية. وهذا بدوره يسلط الضوء على كيفية تأثير التغيرات في المجتمعات النباتية على الانبعاثات من خلال المدخلات الخاصة بالأنواع، والآثار المحتملة لزيادة إفراز الجذور الناجم عن ارتفاع ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي والاحترار.