Een nieuwe studie onder leiding van de Universiteit van Tasmanië - met medewerking van de Universiteit van Bonn - ontdekte het oudste mariene DNA in diepzeesedimenten van de Scotiazee ten noorden van het Antarctische continent. Het materiaal kan worden gedateerd op een miljoen jaar. Dergelijk oud materiaal toont aan dat sedimentair DNA de weg kan openen om langetermijnreacties van oceaanecosystemen op klimaatverandering te bestuderen. Deze erkenning zal ook helpen bij het beoordelen van de huidige en toekomstige verandering van het zeeleven rond het bevroren continent. De studie verscheen in het tijdschrift Nature Communications .

Antarctica is een van de meest kwetsbare regio's voor klimaatverandering op aarde. Het bestuderen van de vroegere en huidige reacties van het polaire mariene ecosysteem op milieu- en klimaatverandering is daarom van cruciaal belang en dringend. Sedimentaire oude DNA-analyse (sedaDNA) is een nieuwe techniek die helpt te ontcijferen "wie" in het verleden in de oceaan heeft geleefd en "wanneer". Ook kunnen tijden van grote veranderingen in samenstelling verband houden met veranderingen in het klimaat. Dergelijke kennis kan ons helpen voorspellingen te doen over hoe het zeeleven rond Antarctica zal reageren op de aanhoudende en toekomstige klimaatverandering.

Een internationaal team gebruikte sedaDNA om veranderingen in de structuren van mariene organismen in de Scotiazee in de afgelopen 1 miljoen jaar te onderzoeken, met behulp van sedimenten verkregen tijdens IODP Expedition 382 "Iceberg Alley and Subantarctic Ice and Ocean Dynamics" in 2019. Ten eerste ondernam het team uitgebreide besmetting controle om ervoor te zorgen dat sedaDNA-signalen authentiek zijn, waaronder bijvoorbeeld het onderzoek naar kenmerkende leeftijdsgerelateerde schadepatronen in de teruggevonden DNA-fragmenten. Ze waren in staat om oud DNA te detecteren dat wel een miljoen jaar oud was.

"Dit omvat verreweg het oudste geauthenticeerde mariene sedaDNA tot nu toe", legt Dr. Linda Armbrecht uit, de hoofdonderzoeker van de Universiteit van Tasmanië, Australië. Onder de gedetecteerde organismen bevonden zich diatomeeën als belangrijkste primaire producenten waarvan het DNA tot een half miljoen jaar geleden werd gedetecteerd.

De gegevens tonen ook aan dat diatomeeën consequent overvloedig waren tijdens warme klimatologische perioden. De laatste dergelijke verandering in het voedselweb van de Scotiazee vond ongeveer 14.500 jaar geleden plaats. "Dit is een interessante en belangrijke verandering die wordt geassocieerd met een wereldwijde en snelle stijging van de zeespiegel en enorm verlies van ijs op Antarctica als gevolg van natuurlijke opwarming", voegde Dr. Michael Weber, tweede auteur van de studie van de Universiteit van Bonn. De opwarming veroorzaakte blijkbaar een toename van de oceaanproductiviteit rond Antarctica.

De studie toont aan dat mariene sedaDNA-analyses kunnen worden uitgebreid tot honderdduizenden jaren, waardoor de weg wordt geopend naar de studie van ecosysteembrede mariene verschuivingen en veranderingen in paleo-productiviteit gedurende vele ijstijdcycli. Deze perioden van natuurlijke klimaatverandering kunnen ook inzicht geven in de huidige en toekomstige door de mens veroorzaakte klimaatopwarming en hoe het ecosysteem daarop kan reageren. + Verder verkennen

Opwarming van de oceaan bedreigt rijkste mariene biodiversiteit