Voor jaren, wetenschappers hebben geprobeerd het klimaat van het verleden te bepalen om betere voorspellingen te kunnen doen over toekomstige klimaatomstandigheden. Nutsvoorzieningen, er is een doorbraak geweest in de methodologie van klimaatreconstructie op basis van microbiële moleculaire fossielen. Onderzoekers onder leiding van de Universiteit van Basel analyseerden sedimentmonsters die waren verzameld uit meer dan 30 Zwitserse meren. Hun bevindingen kunnen worden toegepast op meren over de hele wereld, zoals de wetenschappers rapporteren in PNAS .

De overblijfselen van bacteriën die in meersedimenten worden gevonden, zijn belangrijk voor de reconstructie van milieuomstandigheden in het verleden. Bijzonder, celfragmenten die bekend staan ​​als membraanlipiden stellen klimaatgeologen in staat historische temperaturen af ​​te leiden. Een team onder leiding van professor Moritz Lehmann en Dr. Helge Niemann van de afdeling Milieuwetenschappen van de Universiteit van Basel heeft nu een zeer specifieke klasse van klimaatgevoelige lipiden in 36 bergmeren onderzocht.

Hun toepassing in klimaatreconstructie is al lang bekend, maar de biologische bronnen van de lipiden bleven onduidelijk. Dit bemoeilijkte hun toepassing als temperatuurindicator ernstig. "We gingen er aanvankelijk van uit dat deze verbindingen voornamelijk werden geproduceerd door bacteriën in de bodem en door rivieren in de meren werden gewassen. Maar steeds meer bewijs suggereerde dat ze ook in het meerwater zelf worden gevormd, " legt Lehmann uit. Daarom het doel van het onderzoeksproject was om de ecologie te karakteriseren van de onbekende bacteriën die deze lipiden produceren.

Link naar methaan

De kern van het onderzoek was het meer van Lugano in Zwitserland, die door zijn sterke gelaagdheid en grote diepte een uitstekend modelsysteem biedt. "Met behulp van stabiele isotopenanalyse, we konden aantonen dat deze bacteriële lipiden dominant gevormd worden in de kou, diepe wateren van het meer - waar zuurstof is uitgeput en grote hoeveelheden van het broeikasgas methaan aanwezig zijn, " zegt dr. Yuki Weber, hoofdauteur van de studie. De wetenschappers konden vervolgens hun bevindingen van het meer van Lugano bevestigen door vergelijkbare metingen van 35 andere bergmeren.

Naast lipidenanalyse, de onderzoekers pasten ook moleculair biologische methoden toe, waardoor ze de bacteriële diversiteit op verschillende waterdiepten in het meer van Lugano konden vastleggen. Voor de eerste keer, het onderzoeksteam kon aantonen dat deze klimaatgevoelige lipiden onder sterk verschillende omgevingsomstandigheden worden geproduceerd, door verschillende groepen microben die zich op verschillende waterdiepten bevinden.

De paleothermometer verfijnen

Ondanks de talrijke omgevingsfactoren die de samenstelling van deze lipiden kunnen beïnvloeden, de onderzoekers konden bepalen onder welke omstandigheden de lipidenthermometer nog steeds betrouwbare temperatuurschattingen geeft. "Door middel van stabiele koolstofisotoopanalyse, we kunnen nu bepalen of de lipiden zijn gevormd in bodem- of meerwater. We zijn er daarom van overtuigd dat onze studie een belangrijke bijdrage zal leveren aan de verbetering van paleoklimaatgegevens wereldwijd, ’, besluit Weber.