Wat gebeurt er als zes afgestudeerde studenten in verschillende vakgebieden, die toevallig vrienden zijn, de koppen bij elkaar steken over een opkomend probleem in klimaatverandering?

Ze worden gepubliceerd in een groot tijdschrift.

De onderzoekers van de Colorado State University, wiens studies dwars door drie hogescholen, drie afdelingen en het Graduate Degree Program in Ecology, dring aan op meer van dit soort samenwerking in een nieuwe paper in Trends in ecologie en evolutie . hun papier, waarin wordt ingegaan op de manier waarop klimaatverandering de evolutie van organismen beïnvloedt, onderstreept de noodzaak van evolutionaire, ecosysteem- en klimaatwetenschappers om samen te werken om de eco-evolutionaire feedbackdynamiek beter te begrijpen. Ze stellen de vraag of de evolutie van planten, dieren en andere organismen die door klimaatverandering zijn veranderd, zullen uiteindelijk helpen, of pijn doen, de huidige opwarmingstrend van de planeet.

Evolutionair bioloog Gray Monroe, hoofdauteur en een student in het Graduate Degree Program in Ecology, zei dat het idee voor het artikel afkomstig was van een cursus genaamd Ecosystem Ecology, gegeven door biologieprofessor Joe von Fischer. In een eindpaper voor de cursus, Monroe onderzocht de impact van evolutie op brede ecosysteemprocessen zoals stikstof- en koolstofcycli. Meer willen weten, hij benaderde andere afgestudeerde studenten met dezelfde interesses voor hulp bij het uitwerken van ideeën.

"Uiteindelijk, we waren allemaal geïnteresseerd in het begrijpen van de rol die evolutie zou kunnen spelen bij het vormgeven van de toekomst van koolstofcycli, en hoe het de atmosferische kooldioxide en klimaatverandering kan beïnvloeden, ' zei Monroe.

Colleen Webb, directeur van het Graduate Degree Program in Ecology en hoogleraar biologie, merkte op dat het hoogst ongebruikelijk is voor afgestudeerde studenten om te publiceren zonder een faculteitslid als co-auteur. De nieuwe benadering en verspreiding van de paper door een belangrijk ecologisch tijdschrift spreekt tot de ervaring van CSU-afgestudeerden, ze zei.

Het artikel is een uitgebreide literatuurstudie waarin wordt uitgelegd, via gesynthetiseerde analyse van gepubliceerd onderzoek, hoe evolutie interageert met het milieu en hoe het de wereldwijde koolstofcyclus beïnvloedt. De koolstofcyclus is de constante beweging van koolstof door verschillende ecosystemen. Bijvoorbeeld, atmosferisch koolstofdioxide wordt door planten opgenomen door middel van fotosynthese. Een deel van die koolstof wordt via de wortels van de planten in de grond afgezet, of dieren eten de planten op en ademen de kooldioxide uit in de atmosfeer

Gedurende vele decennia, mensen hebben zichzelf in deze natuurlijke processen gestoken door via de landbouw overtollige koolstofdioxide aan ecosystemen toe te voegen, verbranding van fossiele brandstoffen, en andere activiteiten; dus het tijdperk waarin we leven staat bekend als het "Antropoceen, " of het geologische tijdperk dat wordt gedomineerd door menselijke activiteit.

In hun krant de onderzoekers doken in het idee dat klimaatverandering in het Antropoceen rechtstreeks van invloed is op natuurlijke selectie. Naarmate de mondiale temperatuur stijgt, neerslagpatronen veranderen, oceanen verzuren, en al die veranderingen werken samen om de selectiedruk op veel organismen te veranderen, soms over slechts één of twee generaties.

Hun paper wijst op de mogelijkheid dat deze veranderde toestanden van evolutie de klimaatverandering kunnen versnellen of mediëren via een feedbacklus. Bijvoorbeeld, als planten grotere wortelsystemen ontwikkelen als reactie op langdurige droogte, ze kunnen meer koolstof in de bodem afzetten, waardoor de snelheid van koolstofvastlegging toeneemt.

Als een ander voorbeeld, wetenschappers hebben de selectiedruk bestudeerd die wordt vertoond door fytoplankton - fotosynthetische algen die koolstof afzetten op de oceaanbodem. In sommige gevallen, deze algen ontwikkelen hogere fotosynthesesnelheden als reactie op door klimaatverandering veroorzaakte druk. Ze ontwikkelen ook eigenschappen waardoor ze sneller naar de oceaanbodem zinken, wijzend op een netto toename van de koolstofstroom in de oceaan.

"Er is een groeiende interesse in eco-evolutionaire feedbackloops, " zei Monroe. "Ons document past in dit conceptuele kader. Wij vinden dat er ruimte is voor onderzoek op dit gebied, om meer empirische overweging te geven over hoe evolutie het toekomstige traject van atmosferische koolstof zal beïnvloeden."

Ten slotte, de koolstofcyclus wordt gedomineerd door organismen, en fotosynthese verplaatst wereldwijd 20 keer meer koolstof dan mensen.

"Dat was een van de redenen waarom we dachten dat de omvang van evolutionaire veranderingen significant zou kunnen zijn, ' zei Monroe.