Een team van onderzoekers van de Universiteit van Kansas is momenteel gestationeerd op de Shackleton-gletsjer in Antarctica om de overblijfselen te verzamelen van planten die daar ooit bloeiden tijdens de grens tussen het Perm en het Trias.

Het veldwerk, ondersteund door een nieuwe subsidie ​​van de National Science Foundation, verkregen in samenwerking met onderzoekers van de University of Wisconsin-Milwaukee, duurt tot half januari.

"De Shackleton-gletsjer is een ideaal logistiek punt om vanuit te opereren, " zei Rudolph (Rudy) Serbet, collectiemanager in paleobotanie bij KU's Biodiversity Institute en Natural History Museum, die het veldteam leidt. "De omliggende bergen bestaan ​​uit aardse afzettingen, en dit soort kenmerken zijn meestal rijk aan plantenresten."

Het team, waaronder KU-postdoctoraal onderzoeker Brian Atkinson en Patricia Ryberg van Park University (een KU-alumna in paleobotanie), zal het gebied inspecteren om te bepalen waar plantaardig materiaal kan worden gevonden. Ze zullen zoeken naar fossiele planten, fossiel hout, stratigrafisch, sedimentologisch, paleosol en geochemische gegevens van planten en de rotsen die ze bevatten om de omvang van de Gondwana-ijstijd in de Shackleton-gletsjer te reconstrueren.

"Gewoonlijk kan de kleur van een gesteentelaag de aanwezigheid van fossielen aangeven - een donkerdere koolstoflaag, ' zei Serbet. 'Soms, echter, we moeten een aantal gebieden bemonsteren om een ​​site te vinden om op te graven. In sommige gevallen, het materiaal ligt aan de oppervlakte en we hoeven het alleen maar op te rapen en in een zak te steken."

De primaire onderzoeker voor de NSF-subsidie, Edith Taylor, emeritus hoogleraar ecologie &evolutionaire biologie, zei dat fossiele planten die tijdens het Perm en Trias leefden, konden voorspellen hoe planten zullen reageren op de hedendaagse klimaatverandering.

"Door het Trias, er was een groot broeikaseffect - het was de tweede alleen voor het Krijt in termen van erg warm, " zei ze. "Deze planten groeiden op zeer hoge breedtegraden. Planten hebben aanpassingen nodig. Tijdens de lange winter zouden ze hun bladeren moeten laten vallen. Ze zouden hun reserves gebruiken omdat ze geen voedsel meer zouden hebben. Het is vandaag belangrijk omdat onze wereld snel opwarmt, en flora en fauna trekken naar warmere gebieden. Bijvoorbeeld, op het Antarctisch schiereiland - dat tegenwoordig twee soorten landplanten heeft - breiden de populaties zich snel uit omdat het zo veel warmer wordt. Je zou kunnen speculeren dat planten uit Zuid-Amerika binnenkort op Antarctica zullen zijn. Als we willen zien hoe planten zouden overleven, we kijken in het verleden."

Taylor zei dat gefossiliseerde planten van miljoenen jaren geleden moeilijk te vinden zijn. maar het is gemakkelijker om versteende planten op Antarctica te krijgen.

"Fossielvorming is echt zeldzaam omdat een plant in een watermassa moet vallen en bedekt moet worden met sedimenten, "Zei ze. "Een deel van de reden waarom we naar Antarctica gaan, is het aantal planten dat versteend is. Hun weefsel is geïnfiltreerd door mineralen en veranderd in steen. Dan blijven alle cellen bewaard - je kunt de anatomie van de planten bestuderen. Je kunt iets leren over de fysiologie en leren hoe de plant leefde. Boomringen zijn een goed voorbeeld. Was het een gunstige omgeving waarin de plant leefde? Er zijn nogal wat versteende planten op Antarctica omdat er veel vulkanisch gesteente was en veel silica in het grondwater dat in de planten terechtkwam - dus veel voorbeelden van versteende fossielen."

Een eerdere veldwerktrip naar de Shackleton-gletsjer werd verpest door barre weersomstandigheden die het veldwerk bemoeilijkten.

"Het weer is altijd een factor, "Zei Serbet. "Ons laatste seizoen werd gedwarsboomd door harde wind en mist. Het leuke van het opzetten van een afgelegen veldkamp is dat als het weer de vliegtuigen en helikopters aan de grond houdt, je nog steeds rond het kamp kunt gaan en gegevens kunt verzamelen, binnen de grenzen van veilig zijn."

Met een meer succesvolle inzamelmissie dit seizoen, de onderzoekers hopen dat ze de Perm-Trias-plantengemeenschappen en hun paleo-omgevingen beter kunnen reconstrueren en specifieke kenmerken van Antarctica's complexe laat-paleozoïcum en Mesozoïcum kunnen ontdekken, klimatologische en biotische geschiedenis.

"Hoewel we het algemene beeld van het gebied kennen, het zijn de fijnere details die we proberen in te vullen, "Zei Serbet. "Het gebied is belangrijk omdat informatie binnen de opeenvolging van gesteentelagen die leiden tot het massale uitsterven van het Perm en in de herstelperiode wordt bewaard. Een deel van ons onderzoek is het verzamelen van bewijsmateriaal - zoals fossiele planten - om te bepalen welke soorten veranderingen zich hebben voorgedaan tot aan het uitsterven en in de herstelperiode."

De chronologie van deze veranderingen omvat ijstijd en deglaciatie; ontwikkeling en evolutie van een postglaciaal landschap en biota; milieu- en biotische veranderingen in verband met de massa-extinctie aan het eind van het Perm; de vroegste ecosystemen in het Trias; broeikasomstandigheden in het Trias; volledig herstel van flora en ecosystemen door het late Trias; en, door al deze gebeurtenissen, ontwikkeling en veranderingen in een voorlandbekkensysteem.

De KU-onderzoekers zeiden dat het werk het kader zou moeten bieden om de bloemendiversiteit en de milieu-evolutie na de terugtrekking van gletsjers tot aan het Late Trias te traceren.

Bovendien, het team hoopt hun bevindingen te delen buiten de academische wereld, het grote publiek bereiken via museumexposities en activiteiten, evenals klaslokalen.

"Bij de Paleobotany Division van het Biodiversity Institute, we houden van publieksbereik, Taylor zei. "Fossielen zijn leuk - mensen kunnen ze aanraken en zien, en we weten dat kinderen gefascineerd zijn door Antarctica. We doen een aantal workshops met het TRIO Programma en KU School of Education. We leren ze over rotsen, fossiele planten en Antarctica. We nemen een set van de kleding mee die we dragen voor Antarctisch veldwerk. We hebben workshops gegeven aan de Emporia State University voor middelbare scholieren uit heel Kansas."