Algepionerer i Østersøen: Ny undersøgelse slår alarm om klimaændringer!

Algepionerer i Østersøen: Ny undersøgelse slår alarm om klimaændringer!

Fytoplankton, især kiselalgerarten Skeletonema marinoi, spiller en afgørende rolle i det marine fødenet i Østersøen og har en betydelig indflydelse på det globale klima gennem produktion af ilt og binding af kulstof. Som en del af PHYTOARK-projektet har et tværfagligt forskerhold undersøgt den genetiske sammensætning og mangfoldighed af denne type alger gennem de sidste 8.000 år. Resultaterne, offentliggjort i tidsskriftet Global Change Biology, fremhæver den betydelige indflydelse af menneskelige aktiviteter på stabiliteten af ​​algepopulationer. Mens de genetiske mønstre af kiselalger forblev konstante over tusinder af år, har de sidste par århundreder vist drastiske ændringer, der korrelerer med menneskelig indgriben uni-konstanz.de rapporteret.

Som led i det forskningstunge studie er der foretaget sedimentboringer på bunden af ​​Østersøen for at få genetisk materiale. DNA-rester af kiselalger, der går op til 8.000 år tilbage, er med succes blevet udvundet fra sedimentkerner. Denne analyse udføres ved at sekventere DNA fra kloroplaster og mitokondrier. Undersøgelsen viste, at den genetiske sammensætning af disse algepopulationer forblev stabil over lange perioder, bortset fra ændringer under ekstreme klimafaser. I de seneste århundreder er disse ændringer dog accelereret, hvilket kan tilskrives øget brug af Østersøen, skibsfart, kystbyggeri og tilførsel af næringsstoffer fra landbruget.

Undersøg detaljer og mål

PHYTOARK-forskningsprojektet, som startede ved Leibniz Institut for Østersøforskning Warnemünde i begyndelsen af ​​maj 2021, har til formål at undersøge i detaljer klimaændringernes effekt på biodiversiteten i havene, især fytoplanktonet i Østersøen. Det involverer ti forskningsinstitutioner fra Tyskland, Finland, Sverige og USA, herunder Senckenberg Biodiversity and Climate Research Center og universiteterne i Hamburg og Konstanz. Ledelsen er Dr. Anke Kremp, en erfaren planteplanktonøkolog. Undersøgelsen er støttet af Leibniz Association med omkring 1 million euro over en periode på tre år senckenberg.de rapporteret.

Et fascinerende aspekt af undersøgelsen er den anvendte metodologi, som kombinerer paleo-miljøforskning, eksperimentel planktonøkologi og økosystemmodellering. Ved at analysere miljø-DNA fra sedimentprøver bliver det muligt at skabe DNA-tidsserier, der gør det muligt at drage konklusioner om tidligere miljøforhold såsom saltholdighed, ilt og temperatur. Målet er at rekonstruere fytoplanktonsamfundene i Østersøen over forskellige tidsperioder og at forske i evolutionære tilpasninger til klimarelaterede ændringer.

Klimabeskyttelse og teknologiske innovationer

Ud over de nævnte undersøgelser er der et andet vigtigt initiativ på GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel. Et nyt AI-fyrtårnsprojekt kaldet KIMMCO blev lanceret her, som omhandler naturlig klimabeskyttelse i Østersøen. Målet er at registrere fytoplanktonets rolle i klimabeskyttelsen mere præcist. Selvom planteplankton kun udgør 1-2 % af plantebiomassen, er de ansvarlige for næsten 40 % af den globale CO2-optagelse geomar.de understreget.

KIMMCO-projektet, som er finansieret med omkring 2,16 millioner euro, ledes af prof. Dr. Anja Engel leder og bruger en innovativ kombination af sensormålinger, mikroskopiske kameraer og satellitbaseret fjernmåling til at give realtidsinformation om fytoplanktonproduktivitet og artssammensætning. Som en del af det føderale miljøministeriums handlingsprogram for Natural Climate Protection (ANK) er KIMMCO beregnet til at lægge grundlaget for internationale overvågningsprogrammer og miljøindikatorer.

Disse tværfaglige forskningstilgange viser, hvor vigtig bevarelsen og forståelsen af ​​marin biodiversitet - især fytoplankton - er for at bekæmpe klimaændringer og beskytte havene. Menneskets indvirkning på naturlige systemer er indlysende og kræver akut bæredygtige og innovative løsninger.