Marina algers klimatanpassning: Paleoceanografiska fallstudier vid utkanten av tropiska Indiska Oceanen och Stilla Havet

Tidsperiod:

1 januari 2017 – 31 december 2020

Projektledare:

Jorijntje Henderiks

Finansiär:

Vetenskapsrådet

Bidragstyp:

Projektbidrag

Budget:

3 057 000 SEK

Det varma klimatet under den geologiska epoken Pliocen (5,33-2,56 miljoner år sedan) kan kanske sägas representera de klimatförhållanden som mest liknar det som förväntas på jorden i framtiden. Koldioxidhalterna i atmosfären liknade de nivåer som redan har uppnåtts idag under den rådande globala uppvärmningen (~400 ppm) och havsytvattentemperaturen var 2,7-4°C högre under pliocen tid. Varma hav kan behålla mindre näringsämnen i det solbelysta ytvattnet, och således påverkar det mängden och artsammansättningen av växtplankton som spelar en grundläggande roll i de marina ekosystemen och den globala kolcykeln på vår planet. Tidigare forskningsrön ifrån båda fält- och laborationsstudier har visat att kokkolitoforider, en globalt framträdande grupp av kalkbildande alger, kan upprätthålla fotosyntes och tillväxt under låga koncentrationer av näringsämnen och därför förväntas de klara sig bättre under sådana förhållanden. Men om vi vill förstå de långsiktiga effekterna av sådana ekologiska förändringar behöver vi gå tillbaka i tiden och studera fossila tidsserier av tidigare varma klimat.Detta projekt syftar till att förbättra vår förståelse av de långsiktiga anpassningsstrategierna hos marina alger i varma klimat genom att studera fossil av kokkolitoforider. Vi kommer att analysera sedimentprov från djuphavsborrningar vid utkanten av den tropiska Indiska Oceanen och Stilla Havet, regionen med den högsta havsytvattentemperaturen idag (>28°C). Under pliocen tid var det minst 2°C varmare i denna region och vi kommer att undersöka hur kokkolitoforider har anpassat sig, genom att kvantifiera deras artsammansättning, mängd och cellstorlek. Dessa resultat kommer att jämföras med paleoklimatdata från samma sedimentkärnor i ett internationellt samarbete. Under augusti-september 2015 har huvudsökande för denna ansökan och hennes kollegor deltagit i en 60 dagar lång expedition av internationella djuphavsborrningsprojektet IODP utanför Australiens nordvästkust (www.iodp.org; Expedition 356, ”Indonesian Throughflow”). Genom de preliminära analyser som gjordes ombord vet vi att mycket välbevarade kalkiga mikrofossiler finns i de kontinuerligt avsatta sedimenten från pliocen och yngre pleistocen tid. Dessa prover ger oss ett unikt tillfälle att mäta det långsiktiga förhållandet mellan tropiska klimat och primärproduktion på Australiens breda kontinentalsockel, där sedimentationshastigheterna är mycket högre än i de andra fåtal djuphavsarkiv som finns tillgängliga i området. Projektet inkluderar en yngre forskare (doktorand) vid Uppsala Universitet, och är uppdelat i olika fallstudier som kommer att ge en detaljerad bild av utvecklingen av den mångfald och ekologiska framgång hos kokkolitoforider i tropikerna under de senaste ~5 miljoner åren. Det föreslagna projektet förväntas leda till en bättre förståelse av samspelet mellan klimatförändringar och utvecklingen av växtplankton och således ge mer kunskap om förändringar i den globala kolcykeln.