Een uitstervingsgolf van microwieren als gevolg van klimaatveranderingen in Antarctica

Meise, 06/10/21

Tijdens het Vroeg-Mioceen, zo’n twintig miljoen jaar geleden, had Antarctica een gematigd tot subpolair klimaat. Het continent was grotendeels bedekt met toendra vegetatie en Nothofagus bossen. Dit veranderde abrupt toen veertien miljoen jaar geleden het continent snel begon af te koelen, ijskappen zich over Antarctica uitbreidden, en planten en dieren massaal uitstierven.

Lange tijd veronderstelde men dat micro-organismen omwille van hun wijde verspreidingspatronen veel minder beïnvloed worden door dergelijke klimaatveranderingen dan soorten van planten en dieren die vaak in zeer beperkte regio’s voorkomen. Door fossielen van Antarctische micro-organismen te onderzoeken toonde een internationaal team onder leiding van onderzoekers van de UGent en Plantentuin Meise aan dat die veronderstelling niet klopt.

Figuur 1. Mount Boreas in de Olympus Range in de westelijke Dry Valleys (Antarctica) waar een deel van het materiaal werd verzameld (foto ©Allan C. Ashworth)

Een diverse Miocene flora van kiezelwieren

De onderzoekers analyseerden kiezelwieren in 14 tot 15 miljoen jaar oude meersedimenten uit Antarctica, afgezet net voor de grote afkoeling in het Mioceen begon. Kiezelwieren zijn één van de meest diverse en ecologisch belangrijkste algengroepen ter wereld en kunnen dankzij hun celwand uit amorf glas gemakkelijk fossiliseren.

Tot hun verbazing ontdekte het team meer dan 200 soorten kiezelwieren in de sedimenten. Vrijwel elke soort was nieuw voor de wetenschap. Om die reden analyseerden de onderzoekers de meersedimenten verder op genusniveau: dit is het classificatie niveau boven een soort. Uit de analyse bleek dat de Miocene kiezelwier flora’s grote gelijkenissen vertonen met de gemeenschappen die vandaag voorkomen in het noordpoolgebied, en in het bijzonder taxa gemeen hadden met flora’s die vandaag enkel voorkomen in gematigde regio’s in de zuidelijke hemisfeer, met name Zuid-Amerika, Australië en Nieuw-Zeeland. Met de huidige kiezelwieren die vandaag voorkomen in Antarctica was er zeer weinig overeenkomst. De onderzoekers postuleren dat de extreem soortenarme moderne gemeenschappen in Antarctica geëvolueerd zijn uit de schaarse overlevers van de Miocene flora en nieuwe kolonisten die aangepast zijn aan koude omstandigheden.

Figuur 2. Friis Hills (Antarctica) waar enkele boorkernen werden verzameld (foto ©Allan C. Ashworth)

Uitstervingsgolven door klimaatveranderingen

De onderzoekers concluderen dat grote klimaatveranderingen, zoals die in Mioceen Antarctica, dramatische gevolgen kunnen hebben voor micro-organismen en leiden tot grootschalige uitstervingsgolven. Aangezien micro-organismen een cruciale rol spelen in het gezond functioneren van ecosystemen, is het belangrijk om de impact van een veranderend klimaat en omgeving op hun diversiteit beter te leren begrijpen.
 

De resultaten van dit onderzoek werden gepubliceerd in het tijdschrift Science Advances (link: https://www.science.org/doi/full/10.1126/sciadv.abh3233).

Contact: Prof. Dr Wim Vyverman (Universiteit Gent): wim.vyverman@ugent.be, +32 9 264 85 01