Små spøgelsesvæsner fra Antarktis giver indsigt i fortiden, aktuelle klimaændringer

Verdens videnskabsmænd har forsøgt at finde ud af, hvordan iskapperne i Antarktis præcis har ændret sig og bevæget sig i årtier. At vide dette er afgørende for at forstå stigninger i havniveauet og de medfølgende globale påvirkninger.

Mange af disse bestræbelser har produceret lovende modeller af istider og varmere perioder, men det har været svært at få bekræftet deres nøjagtighed. Nu forskere, delvist ledet af BYU's Byron Adams, bruger historien om bitte små mikroskopiske antarktiske dyr til at størkne præcis, hvordan indlandsisens dynamik udspillede sig over tid, og hvordan de påvirkede historiske økosystemer.

"Biologiske organismers evolutionære historie kan bekræfte, hvad vi udleder fra glaciologi og geologi om klimaændringer i fortiden, " sagde Adams, professor i biologi ved BYU. "Ved at gøre sådan, vi er bedre i stand til at forudsige, hvordan livet på jorden kan reagere på disse typer ændringer nu."

I et nyt papir offentliggjort mandag i Proceedings of the National Academy of Sciences , Adams og kolleger fra otte forskellige forskningsinstitutioner producerer genetiske data fra de mikroskopiske væsner, der bekræfter klimarekonstruktioner og estimater af tidligere varme perioder med reduceret is og fraværende ishylde i Ross Sea-regionen i Antarktis.

Forskerne har brugt de sidste 20 år på at indsamle prøver af seks forskellige arter af mikroarthropoder på tværs af 91 antarktiske steder. Disse små dyr, kendt som Collembola, leve i jorden. De har meget begrænset mobilitet og kan kun kolonisere områder, der er isfrie. Under istider, iskapperne rykker frem, udvide deres dækning af beboeligt rum, i opvarmningsperioder, iskapperne trækker sig sammen og bliver mindre, efterlader mere åben fast ejendom, hvor jorddyrene kan spredes.

Ved at studere deres nuværende placeringer og mønstre for genealogisk og evolutionær divergens, Adams og hans team er i stand til bedre at forstå, hvordan den vestantarktiske iskappe har ændret sig over tid. Forskerne fandt fire arter af væsenerne, der hver viste genetisk adskilte populationer på steder, der sandsynligvis var isoleret i millioner af år. De to andre arter var mindre genetisk forskellige, selvom de var begrænset i rækkevidde.

Sammen, disse mønstre giver et uafhængigt estimat af timingen og størrelsen af ​​antarktis indlandsis frem og tilbage.

"Biologi kan være et stærkt værktøj til at drage slutninger om jordens historie, " sagde Adams. "Vi var begejstrede for at se, at organismernes evolutionære historie er i overensstemmelse med nuværende modeller og geologiske og glaciologiske estimater af den vestantarktiske iskappes dynamik."

Medforskere på projektet kom fra institutioner, herunder University of Waikato, Polar Knowledge Canada, British Antarctic Survey, University of Pretoria, Ohio State University, Universidad Complutense de Madrid, og Colorado State University.

Adams har selv rejst til Ross Ice Shelf hvert år i de sidste 17 år for at indsamle prøver. Hans forskning om små væsner, fra vandbjørne til nematoder, har givet en række indsigter i historiske klimaændringer.

"Hvis vi virkelig ønsker at forstå, hvordan klimaændringer vil påvirke os i fremtiden, det er vigtigt at forstå, hvordan det påvirkede livet i fortiden, " han sagde.