"We veranderen niet alleen de omgeving; we veranderen ook de aard van het archief waarin deze informatie wordt gearchiveerd", zegt Michal Kowalewski, Thompson-voorzitter van paleontologie van ongewervelde dieren bij het Florida Museum of Natural History.

"Deze veranderingen kunnen zowel goed als slecht zijn. Aan de ene kant kunnen menselijke activiteiten voorkomen dat het fossielenbestand nuttige informatie over voortdurende veranderingen bewaart. In andere situaties kunnen menselijke acties feitelijk de kwaliteit van het momenteel gevormde fossielenbestand verbeteren, waardoor meer informatie wordt verkregen." informatie."

Als er niet goed rekening mee wordt gehouden, kunnen deze effecten op het fossielenbestand leiden tot een verkeerde interpretatie van gegevens die van cruciaal belang zijn voor natuurbehoudsinspanningen. Mensen begonnen ecosystemen te veranderen lang voordat ze deze systematisch begonnen te bestuderen. Op veel plaatsen kunnen wetenschappers alleen weten hoe een ecosysteem eruit zag vóór de komst van de mens door terug te kijken naar het recente fossielenbestand.

"We gebruiken fossielen bij natuurbehoud om de overgang van natuurlijke, ongerepte omgevingen naar de omgevingen die we nu hebben te begrijpen," zei Kowalewski. Als wetenschappers weten hoe een aangetast ecosysteem eruit zag voordat het werd veranderd, weten ze waar ze op moeten letten als ze proberen het te herstellen.

Kowalewski en zijn collega's zijn gespecialiseerd in mariene paleo-ecologie en waren co-auteur van het onderzoek met een focus op fossiele bedden in de oceanen van de wereld. In deze omgevingen, zo zeggen de auteurs, zijn er verschillende onderling verbonden factoren die de fossielen beïnvloeden, waaronder de snelheid waarmee sediment zich op de zeebodem ophoopt, de mate waarin dieren door het sediment graven, de diepte waarop overblijfselen worden begraven en hoe snel bepaalde fossielen worden begraven. na verloop van tijd uiteenvallen.

Al deze factoren kunnen en zijn door mensen beïnvloed. De praktijk van bodemtrawls, waarbij een net over de zeebodem wordt gesleept, mengt en karnt sediment, waardoor het wordt doordrenkt met zuurstof die organische resten afbreekt.

Op wereldschaal wordt geschat dat de bodemtrawlvisserij evenveel sediment in de waterkolom drijft als er vanuit alle rivieren ter wereld in de oceanen wordt afgezet.

"Toen ik aan dit onderzoek werkte, was ik verrast dat de gevolgen van bodemtrawlvisserij zo wijdverspreid zijn", zegt hoofdauteur Rafal Nawrot, een paleontoloog aan de Universiteit van Wenen. Nawrot bestudeert veranderingen in mariene ecosystemen die zich hebben voorgedaan sinds de laatste ijstijd, een terrein waarop het kennen van de verschillende factoren die fossielen helpen of belemmeren van cruciaal belang is.

Hij vertelde over een onderzoek waarin hij en zijn collega's een duidelijk gebrek aan grote granaten ontdekten uit sedimentkernen die in de zeebodem waren geboord. "Gegeven wat we nu weten over de intensiteit van de trawlvisserij in sommige van de gebieden waarin we werkten, kan dit patroon slechts een artefact zijn van de verwijdering ervan door netten die door de zeebodem worden gesleept."

Wijzigingen in het fossielenbestand kunnen ook indirect zijn. Lokale uitstervingen veroorzaakt door menselijke activiteiten en de introductie van invasieve soorten kunnen het proces van fossielen zowel voorkomen als verbeteren. De auteurs geven het voorbeeld van de rode koningskrab (Paralithodes camtschaticus), die in de jaren zestig opzettelijk in de Barentszzee tussen Rusland en Finland werd geïntroduceerd. Daar hadden ze weinig natuurlijke vijanden, en hun populatie explodeerde.

Rode koningskrabben eten zo ongeveer alles waar ze hun klauwen op kunnen krijgen en verpletteren de schelpen van hun prooi. Dit veroorzaakte een sterke afname van het aantal gravende ongewervelde dieren, die sedimenten van zuurstof voorzien.

Minder gravende organismen betekent minder zuurstof in het sediment, wat een betere conservering betekent. Maar meer krabben die de schelpen verpletteren, betekent dat er minder schelpen zijn die kunnen worden bewaard. Zonder de juiste historische context kunnen toekomstige paleontologen die deze reeks gebeurtenissen proberen te ontrafelen, verbijsterd weglopen.

Deze en andere door de mens veroorzaakte veranderingen kunnen bijzonder moeilijk te interpreteren zijn omdat ze natuurlijke processen zoals erosie of soortenmigraties nabootsen. In sommige gevallen kan menselijke activiteit fossielenarchieven volledig uitwissen of onderzoeksinspanningen in de war brengen door tonnen vreemd materiaal aan een omgeving toe te voegen.

"Bepaalde processen komen helemaal niet van nature voor, zoals strandsuppletie", zei Kowalewski. Wanneer delen van een strand worden weggespoeld door orkanen of een stijgende zeespiegel, betalen lokale autoriteiten vaak voor schepen om sediment uit diepwateromgevingen (waar natuurlijke erosie verwaarloosbaar is) naar de kustlijn te vervoeren, met fossielen en zo.

In andere gevallen zijn de fossielen zelf het doelwit voor verplaatsing.

"Oesters die honderdduizenden jaren geleden leefden, kunnen uit het ene gebied worden verwijderd en worden toegevoegd aan de moderne zeebodem van een ander gebied om het herstel van de huidige oesterriffen te vergemakkelijken," zei Kowalewski.

Dus hoe beginnen wetenschappers de verschillende natuurlijke en menselijke krachten die de fossielen beïnvloeden te ontwarren? Het is ingewikkeld, zei Nawrot. "Het hangt af van het doel van het onderzoek, maar er zijn manieren om deze problemen te omzeilen."

Eén strategie die de laatste tijd beter uitvoerbaar is geworden, is radiokoolstofdatering. Wetenschappers gebruiken deze methode om de ouderdom van relatief jonge fossielen te schatten, maar tot voor kort zorgden de hoge kosten ervoor dat er slechts mondjesmaat mee kon worden gewerkt.

Bij het analyseren van een sedimentkern die in moderne zeebodems is geboord, waarin organismen aan de top duizenden jaren jonger kunnen zijn dan die aan de onderkant, selecteren onderzoekers doorgaans slechts een paar fossielen voor radiokoolstofdatering. Dit leverde betrouwbare informatie op, maar een slechte resolutie, en als het sediment onbewust was vermengd door bodemtrawls, zouden de resultaten misleidend kunnen zijn.

"Je zou je niet bewust zijn van dit probleem, tenzij je meerdere exemplaren per laag bemonsterde, wat geen wijdverbreide aanpak is. We vinden dat het veel vaker zou moeten worden gebruikt," zei Nawrot.

Onderzoekers zullen ook creatiever moeten worden met de soorten statistische analyses die ze gebruiken om gegevens te interpreteren. Het kost tijd om dit soort methoden te ontwikkelen en te testen, maar ze worden langzaam steeds gebruikelijker en wetenschappers komen steeds dichter bij een beter begrip van hoe mensen het historische archief van het leven op aarde beïnvloeden.

"Veranderingen in het geologische record kunnen vingerafdrukken zijn van menselijke activiteit en kunnen op zichzelf iets onthullen over de geschiedenis van een ecosysteem", aldus Kowalewski.

Martin Zuschin van de Universiteit van Wenen, Adam Tomašových van de Slowaakse Academie van Wetenschappen en Daniele Scarponi van de Università di Bologna zijn ook co-auteurs van de studie.

Meer informatie: Rafał Nawrot et al, Ideeën en perspectieven:menselijke invloeden veranderen het mariene fossielenbestand, Biogeowetenschappen (2024). DOI:10.5194/bg-21-2177-2024

Aangeboden door Florida Museum of Natural History