Diatomeeën - klein fytoplankton dat verantwoordelijk is voor een vijfde van alle energie die door planten in materie wordt omgezet - is mogelijk veel eerder belangrijk geworden in de ontwikkeling van de oceaanecosystemen en koolstofcyclus van de aarde dan eerder werd gedacht, volgens een nieuwe Yale-studie.

In feite, veel van wat wetenschappers wisten over de opkomst van diatomeeën zou onnauwkeurig kunnen zijn.

"Onze resultaten zijn van cruciaal belang om alles te begrijpen, van de opkomst van walvissen tot de koolstofcyclus, " zei senior auteur Pincelli Hull, een assistent-professor bij de afdeling Aard- en Planetaire Wetenschappen. "Diatomen zijn verantwoordelijk voor een groot deel van de primaire productiviteit op aarde en men dacht dat ze pas relatief recent prominent waren geworden."

Sophie Westacott, een doctoraatsstudent aan Yale, is hoofdauteur van de studie, die in het journaal verschijnt Proceedings van de National Academy of Sciences . Co-auteurs van de studie zijn Noah Planavsky, een professor in de aard- en planeetwetenschappen, en Ming-Yu Zhao, een postdoctoraal fellow bij de afdeling Aard- en Planetaire Wetenschappen.

Men dacht dat diatomeeën vanaf het begin van het Cenozoïcum steeds overvloediger waren geworden, 66 miljoen jaar geleden, tot vandaag, zei Westacott. De heersende opvatting was dat de opkomst van diatomeeën bijzonder snel was in de afgelopen 20 miljoen jaar - wat samenviel met een toename van de diversiteit van baleinwalvissen en de overvloed aan terrestrische grassen.

"Een hypothese was dat de toegenomen dominantie van diatomeeën leidde tot de opkomst van baleinwalvissen, " zei Westacott. "Een andere hypothese was dat aangezien grassen veel kleine silicadeeltjes bevatten, en diatomeeën maken hun kleine schelpen van silica, dan hebben grassen misschien ook bijgedragen aan de overvloed aan diatomeeën door meer biologisch beschikbare silica in de oceaan te brengen."

De toename van diatomeeën is ook in verband gebracht met de afname van CO . in de atmosfeer ₂ concentraties in de afgelopen 40 miljoen jaar, verandering van de zeespiegel, en de herstructurering van oceaanecosystemen.

Deze theorieën waren gebaseerd op bewijs van diatomeeën in het fossielenarchief. Maar volgens de nieuwe studie van Yale, diatomeeën waren misschien veel eerder in overvloed - ze werden gewoon niet bewaard.

De onderzoekers van Yale gebruikten numerieke modellen om te voorspellen wat er met diatomeeën gebeurt wanneer ze worden begraven onder sediment dat op de zeebodem valt. Gegevens voor het model omvatten schattingen van zeewatertemperaturen nabij de zeebodem en sedimentatiesnelheden voor de afgelopen 66 miljoen jaar.

"Hieruit ontdekten we dat het veel waarschijnlijker is dat diatomeeën worden bewaard in de oceaan van vandaag dan in het diepe verleden, zeggen vóór 20 miljoen jaar geleden, ' zei Westacott.

De bevindingen suggereren dat de proliferatie van diatomeeën niet gebonden is aan de ontwikkeling van grasland of de evolutie van walvissen, maar dat ze alle drie werden gedreven door een geleidelijk afkoelend klimaat. Dit heeft belangrijke implicaties voor het begrip van oceaanecosystemen en de wereldwijde koolstofcyclus van de afgelopen 66 miljoen jaar, aldus de onderzoekers.