Algenpioniers in de Oostzee: nieuw onderzoek luidt de noodklok over klimaatverandering!

Algenpioniers in de Oostzee: nieuw onderzoek luidt de noodklok over klimaatverandering!

Fytoplankton, met name de diatomeeënsoort Skeletonema marinoi, speelt een cruciale rol in het mariene voedselweb van de Oostzee en heeft een aanzienlijke invloed op het mondiale klimaat door de productie van zuurstof en de binding van koolstof. In het kader van het PHYTOARK-project heeft een interdisciplinair onderzoeksteam de afgelopen 8.000 jaar de genetische samenstelling en diversiteit van dit soort algen onderzocht. De resultaten, gepubliceerd in het tijdschrift Global Change Biology, benadrukken de aanzienlijke invloed van menselijke activiteiten op de stabiliteit van algenpopulaties. Terwijl de genetische patronen van diatomeeën duizenden jaren lang constant bleven, hebben de afgelopen eeuwen drastische veranderingen laten zien die correleren met menselijk ingrijpen. uni-konstanz.de gerapporteerd.

Als onderdeel van het onderzoeksintensieve onderzoek werden sedimentboringen uitgevoerd op de bodem van de Oostzee om genetisch materiaal te verkrijgen. DNA-resten van diatomeeën die tot 8000 jaar oud zijn, zijn met succes uit sedimentkernen geëxtraheerd. Deze analyse wordt gedaan door DNA uit chloroplasten en mitochondriën te sequencen. Uit het onderzoek bleek dat de genetische samenstelling van deze algenpopulaties gedurende lange perioden stabiel bleef, afgezien van veranderingen tijdens extreme klimaatfasen. In de afgelopen eeuwen zijn deze veranderingen echter versneld, wat kan worden toegeschreven aan het toegenomen gebruik van de Oostzee, de scheepvaart, de kustaanleg en de toevoer van nutriënten uit de landbouw.

Onderzoeksdetails en doelstellingen

Het PHYTOARK-onderzoeksproject, dat begin mei 2021 van start ging bij het Leibniz Instituut voor Oostzeeonderzoek Warnemünde, heeft tot doel de effecten van klimaatverandering op de biodiversiteit in de zeeën, vooral die van fytoplankton in de Oostzee, in detail te onderzoeken. Er zijn tien onderzoeksinstellingen uit Duitsland, Finland, Zweden en de VS bij betrokken, waaronder het Senckenberg Biodiversity and Climate Research Center en de universiteiten van Hamburg en Konstanz. De directie is dr. Anke Kremp, een ervaren fytoplankton-ecoloog. Het onderzoek wordt ondersteund door de Leibniz Association met ongeveer 1 miljoen euro over een periode van drie jaar senckenberg.de gerapporteerd.

Een fascinerend aspect van het onderzoek is de gebruikte methodologie, die paleomilieuonderzoek, experimentele planktonecologie en ecosysteemmodellering combineert. Door omgevings-DNA uit sedimentmonsters te analyseren, wordt het mogelijk om DNA-tijdreeksen te creëren waarmee conclusies kunnen worden getrokken over vroegere omgevingscondities zoals zoutgehalte, zuurstof en temperatuur. Het doel is om de fytoplanktongemeenschappen van de Oostzee over verschillende tijdsperioden te reconstrueren en om evolutionaire aanpassingen aan klimaatgerelateerde veranderingen te onderzoeken.

Klimaatbescherming en technologische innovaties

Naast de genoemde onderzoeken is er nog een belangrijk initiatief bij het GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel. Hier werd een nieuw AI-vuurtorenproject gelanceerd, KIMMCO genaamd, dat zich bezighoudt met natuurlijke klimaatbescherming in de Oostzee. Het doel is om de rol van fytoplankton in de klimaatbescherming nauwkeuriger in kaart te brengen. Hoewel fytoplankton slechts 1-2% van de plantaardige biomassa uitmaakt, zijn ze verantwoordelijk voor bijna 40% van de mondiale CO2-opname geomar.de benadrukt.

Het KIMMCO-project, dat wordt gefinancierd met ongeveer 2,16 miljoen euro, wordt geleid door prof. dr. Anja Engel en maakt gebruik van een innovatieve combinatie van sensormetingen, microscopische camera's en satellietgebaseerde teledetectie om realtime informatie te verschaffen over de productiviteit van fytoplankton en de soortensamenstelling. Als onderdeel van het actieprogramma Natuurlijke Klimaatbescherming (ANK) van het federale ministerie van Milieu is KIMMCO bedoeld om de basis te leggen voor internationale monitoringprogramma's en milieu-indicatoren.

Deze interdisciplinaire onderzoeksbenaderingen laten zien hoe belangrijk het behoud en begrip van de mariene biodiversiteit – vooral fytoplankton – is voor het bestrijden van de klimaatverandering en het beschermen van de oceanen. De impact van de mens op natuurlijke systemen is duidelijk en vereist dringend duurzame en innovatieve oplossingen.