Kan fossilt DNA fra mikroalger forudsige skæbnen for Arktis’ havis?

Publiceret 16-12-2019
Nyhed

Klimaforandringernes påvirkning af det arktiske økosystem kan muligvis forudses ved at måle på særlige algers DNA i sedimentkerner taget fra havbunden. Projektet er netop skubbet i gang med Marie Curie-midler.

Det er en kendt sag, at havisen i Arktis bliver både mindre og tyndere, og i midten af århundredet vil der formentlig ikke længere være nogen havis om sommeren. Hvordan havisen arter sig i fremtidens klima kan imidlertid forudsiges ved at se tilbage i tiden, hvor der i perioder har været cirka samme temperaturer, som man forventer vil blive normalen i Arktis i slutningen af århundredet. 

Problemet med det er dog, at det er uhyre svært at sige, hvordan havisen i Arktis så ud i fortiden, idet havis i sig selv ikke efterlader nogen spor i havbunden, geologerne kan måle. Den dannes blot, når vandet bliver koldt nok, og forsvinder igen når det bliver for varmt. Det efterlader en stor ubekendt i hele klimaforskningen, som længe har givet forskerne panderynker.

Nu har GEUS-forsker Sara Harðardóttir dog fået den lyse ide at bruge DNA fra en helt særlig type alge som en såkaldt proxy for havisens udbredelse. Det vil sige en metode, der kan vise, hvor der før i tiden var havis. En række såkaldte isalger lever nemlig kun inde i de nederste dele af havisen, og DNA-spor fra dem vil derfor sandsynligvis kunne aflæses i sedimenterne i havbunden, hvor det med tiden daler ned. Både i dag og for tusinder af år siden.

”Siden algerne kun lever i havis, må man kunne koble fund af dem i havbundens sedimenter til tilstedeværelsen af havis på overfladen. Mit projekt går derfor ud på måle og kvantificere sammenhængen mellem deres tilstedeværelse ved overfladen og havbunden præcist, så vi kan gøre det til en generel metode til at estimere fortidens havis,” forklarer hun.

Sara Harðardóttir har netop modtaget en bevilling til projektet på to millioner kroner fra Marie Curie-programmet. Pengene financierer forskningen de næste tre år på projektet, der har fået navnet ICEPRINT (Sea ice and endemic microalgal DNA fingerprints as novel proxies for past climate reconstructions).

Gådefulde isalger

Allerede i 2017 var et forskningsskib afsted langs den Nordøstgrønlandske havis, hvor vejleder på ICEPRINT-projektet, seniorforsker ved GEUS Sofia Ribeiro, var med. Her indsamlede hun og en række kolleger vandprøver fra lige under havisen og i intervaller ned til havbunden for at kunne undersøge isalge-DNA’ets rejse fra overflade til sediment.

”Vi bruger en teknik, der hedder DNA-metabarcoding på vandprøverne, hvor vi kan finde og identificere DNA’et fra præcis de arter, der lever i isen. Ved at måle DNA’ets vej ned gennem vandsøjlen fra flere forskellige steder, kan vi se, om der er et mønster i, hvordan de fordeler sig,” fortæller Sofia Ribeiro.

Brugen af fossilt DNA bevaret i havbunden er generelt kun i sin spæde start, så det bliver ikke en nem opgave at standardisere DNA-metoden. Men det er netop det, Marie Curie-programmet lægger vægt på, fortæller Sara Harðardóttir:

”Det er netop en af styrkerne ved det her projekt, at der bliver udviklet nye metoder og afprøvet nye teknikker, der kan flytte både forskningen og mig selv som forsker.” 

Sara Harðardóttir er allerede gået i gang med at analysere vandprøverne fra Grønland, hvilket foregår i samarbejde med Laval University i Quebec, Canada. Sidste del af arbejdet med at udvikle og teste proxymetoden foregår på GEUS i København.

Sara Harðardóttir i felten i Arktis efter vandprøver. Foto: Ditte Marie Hjort

Sofia Ribeiro

Seniorforsker
Glaciologi og Klima
Telefon: 91333843

Sara Harðardóttir

Postdoc
Glaciologi og Klima
Telefon: +1 418 569 1383

Johanne Uhrenholt Kusnitzoff

Redaktør
Presse og Kommunikation
Telefon: 91333954

Om projektet

Projektnavn: Sea ice and endemic microalgal DNA fingerprints as novel proxies for past climate reconstructions (ICEPRINT)

Varighed: 3 år, 2020-2023

Bevilling: 2 mio. kr. fra Marie Curie European Union Horizon 2020 

Vejleder: Seniorforsker Sofia Ribeiro GEUS, Glaciologi og Klima

Samarbejdskoordinatorer:

Professor Connie Lovejoy. Department of Biology. Laval University, Quebec, Canada

Professor Kurt H Kjær., Globe Institute, Sektion for Geogenetik. Københavns Universitet, Globe Institute, Sektion for Geogenetik