science >> Wetenschap >  >> Natuur

Graven in de Arctische modder voor antwoorden op klimaatverandering

Krediet:Universiteit van Colorado in Boulder

Werkend vanaf een kleine boot op de woelige wateren van het meer in het noorden van Canada, Sarah Kruip, een paleoklimatoloog, haalt een monster van een modderkern van 5 voet uit de ongestoorde bodem van het meer. Crump en haar onderzoeksteam werken met een gevoel van urgentie. Zelfs in de zomer, slecht weer kan snel inslaan. En ze moeten altijd waakzaam zijn voor ijsberen.

Bekend als 's werelds "klimaatveranderingsbarometer, "het Noordpoolgebied, waaronder Baffin Island, is klaslokaal en laboratorium voor Crump, een PhD-student in geologische studies en een onderzoeker bij het Institute of Arctic and Alpine Research (INSTARR). Met een focus op paleoklimaat in het noordpoolgebied, ze bestudeert klimaatverandering in het verleden en hoe deze de gletsjers en ecosystemen op Baffin Island beïnvloedde.

Het ruige landschap op Baffin Island, het op vier na grootste eiland ter wereld, heeft dramatische pieken, glooiende toendra en gletsjers. Kruimel, die vijf keer veldwerk heeft verricht op Baffin Island, heeft ijsberen gezien, Arctische wolven, poolvossen, Groenlandse walvissen en zeehonden. Half augustus, de zon gaat maar kort onder, en zelfs dan is het nog niet helemaal donker.

Chemische sporen in de sedimentkernen zorgen voor een continu verslag van de activiteit die zich gedurende duizenden jaren rond de meren heeft voorgedaan. Door planten-DNA rechtstreeks uit het sediment te sequencen, Crump kan bepalen welke soorten vegetatie er in de loop van de tijd groeiden. De informatie helpt onderzoekers te begrijpen hoe plantengemeenschappen reageerden op eerdere klimaatverandering. Het feit dat het DNA in de modder zelf zit, is wat zo nieuw is aan de nieuwe techniek.

Krediet:Universiteit van Colorado in Boulder

"We zijn geïnteresseerd in het leren en voorspellen van wat er kan gebeuren in het noordpoolgebied als het in de moderne tijd opwarmt, "zei ze. "We weten al dat struiken naar het noorden gaan, maar we weten niet het tarief of hoe dat eruit zal zien. Dus, we kijken naar het verleden om de toekomst te informeren."

Samenwerking tussen wetenschappers uit andere disciplines biedt Crump kansen om nieuwe technieken te gebruiken om het oude sediment te analyseren. Crumps adviseur, Gifford Miller, een INSTAAR fellow en hoogleraar geologische wetenschappen, heeft een collega in Australië die hen kennis heeft laten maken met het gebruik van oud DNA uit meersediment, Dat, tot voor kort, was niet op grote schaal gebruikt in paleoklimaatstudies. Lenentechnieken van moleculair biologen, ze kunnen de tarieven precies identificeren, omvang en ecologische effecten van klimaatvariabiliteit.

Krediet:Universiteit van Colorado in Boulder

Om het klimaatverhaal opnieuw te creëren uit oude sedimentrecords, Crump werkt samen met Julio Sepulveda, INSTAAR fellow en hoogleraar geologische wetenschappen, die een ultramodern laboratorium voor organische geochemie heeft gebouwd in de Duurzaamheid, Energy and Environment Community (SEEC) om sedimentmonsters te analyseren voor nieuwe klimaatproxy's, dat zijn bacteriële moleculen die kunnen onthullen wat de temperaturen eeuwen - en zelfs millennia - geleden waren.

"We krijgen deze prachtige snapshots van plantengemeenschappen in de loop van de tijd, ' zei Crump. 'Rond 7, 000 jaar geleden op Baffin Island na de laatste ijstijd, gletsjers trokken zich terug en het was warmer. We kunnen zien wanneer bepaalde plantensoorten verschijnen, inclusief houtachtige struiken die toen belangrijk waren voor het ecosysteem. Alles wat we hebben gevonden lijkt op de huidige Arctische ecosystemen."

Hoewel hun onderzoek niet voltooid is, de eerste bevindingen tonen een typisch toendra-ecosysteem met dwergstruiken, bessen, waterplanten en grassen.

"Dat lab is een geweldige bron om hier [in het SEEC-gebouw] te hebben, " zei Crump. "Wat we hopen te doen, is een record creëren van temperatuur- en vegetatieveranderingen die worden gesynchroniseerd om een ​​precieze klimatologische context voor ecosysteemverandering te krijgen. Dat was niet mogelijk geweest zonder dit lab. Er is zoveel cools, kruisbestuiving van ideeën. Ik werk ook samen met het Bartlett Science Communication Centre in SEEC aan het filmaspect van het seizoen. Er is hier zeker veel goede synergie."

Dit was Crumps eerste reis die een team naar het noordpoolgebied leidde, en ze plande minutieus welke uitrusting ze mee zou nemen, omdat er geen bouwmarkt is om een ​​vergeten item te kopen.

"Veldwerk is voor mij een krachtige ervaring geweest, "zei ze. "Ik heb vertrouwen en onafhankelijkheid gekregen, mezelf vertrouwen om erop uit te gaan en dingen uit te zoeken. Door het veld in te gaan, blijf ik gemotiveerd. Ik heb het geluk om in zo'n speciale, belangrijke plek. Door contact te maken met de Inuit die daar wonen, blijf ik gefocust op waarom we dit werk doen."