Zmiany klimatu zagrażają przemianom tworzenia wapiennych skorupek u morskich bezkręgowców, stanowiących kluczowy element funkcjonowania oceanów. Badania w ramach projektu doktorantki z UG mają wyjaśnić do jakiego stopnia środowisko wpływa na produkcję skorupek węglanowych oraz jaki jest potencjał przetrwania takich organizmów w obliczu zmiany klimatycznej.
W piątej edycji konkursu młodzi badacze z całej Polski złożyli w NCN 160 wniosków na łączną kwotę ponad 100 mln zł. Do finansowania eksperci NCN skierowali 52 z nich o wartości prawie 34 mln zł, co oznacza, że wskaźnik sukcesu wyniósł 32,5 proc. Wskaźnik sukcesu dla Uniwersytetu Gdańskiego wyniósł 50 proc. Z ośmiu złożonych wniosków w Uniwersytecie Gdańskim, cztery otrzymały finansowanie. Kwotę blisko 1 mln zł otrzymał projekt DEEPER - Zmienność geochemiczna i mineralogiczna fauny kalcyfikującej wraz z gradientem stanu nasycenia wody węglanem wapnia jako klucz do zrozumienia wpływu zmiany klimatu na ekosystemy morskie dr Anny Sylwii Piwoni-Piórewicz z Wydziału Oceanografii i Geografii UG.
Emisja CO2
Antropogeniczna emisja dwutlenku węgla (CO2) jest najważniejszym przejawem współczesnej zmiany klimatu. - Oceany pełnią istotną rolę w oczyszczaniu atmosfery, gdyż pochłaniają około 24 proc. produkowanego przez człowieka CO2, tak więc działają jako „nasza ochrona” przed postępującą zmianą klimatu – mówi dr Anna Sylwia Piwoni-Piórewicz. Okazuje się, że gwałtowny wzrost emisji tego gazu powoduje, że w oceanach rozpuszcza się go na tyle dużo, iż elementy ekosystemów morskich zaczynają odczuwać negatywne skutki owego procesu. - Reakcją środowiska morskiego na zwiększoną ilość CO2 jest obniżenie pH wody, a co za tym idzie obniżenie stanu nasycenia wody węglanem wapnia (CaCO3), który pełni fundamentalną rolę w procesie budowania skorupek węglanowych przez organizmy kalcyfikujące (bezkręgowce, takie jak małże, ślimaki, koralowce, rozgwiazdy, jeżowce, mszywioły, ramienionogi i otwornice, funkcjonujące na zdolności do tworzenia wapiennych skorupek). W związku z tym zmiana klimatu niesie za sobą zagrożenie w postaci przemian tempa kalcyfikacji, składu i ultrastruktur skorupek, co więcej może doprowadzić do ich zniszczenia – wyjaśnia dr Anna Sylwia Piwoni-Piórewicz.
Organizmy kalcyfikujące występują na całym świecie w prawie każdym środowisku, na dowolnej głębokości i szerokości geograficznej i są reprezentowane zarówno przez gatunki przydenne, jak i żyjące w toni wodnej, będąc niewątpliwie kluczowym elementem funkcjonowania oceanów. - Głównym celem prezentowanego projektu jest zbadanie, do jakiego stopnia środowisko wpływa na produkcję skorupek węglanowych oraz jaki jest potencjał przetrwania organizmów kalcyfikujących w obliczu zmiany klimatycznej – przekonuje dr Anna Sylwia Piwoni-Piórewicz.
Badania i Nowa Zelandia
Tematyka prezentowana w projekcie jest kontynuacją jej dotychczasowych badań. Praca doktorska badaczki opierała się na analizach mineralogicznych i biogeochemicznych organizmów kalcyfikujących. Jako biolog morski, specjalizuje się w ekologii morza, czyli zależnościach pomiędzy organizmami a otaczającym je środowiskiem. Pracowała również w projektach dotyczących procesu kalcyfikacji, czyli tworzenia skorupek węglanowych przez organizmy morskie. - Ten projekt będzie jednak trochę inny, ponieważ dodałam do niego analizy filogenetyczne, dzięki czemu będę mogła dowiedzieć się jaka jest zdolność adaptacyjna organizmów do nowych warunków środowiskowych dyktowanych przez zmianę klimatu – wyjaśnia. Przedstawione badania będą interdyscyplinarne, za sprawą czerpania z dziedzin istotnych w kontekście wpływu CO2 na proces kalcyfikacji, tj. biomineralogii, biogeochemii i filogenezy.
Mocnym aspektem badań jest analiza struktur szkieletowych organizmów wzdłuż gradientu nasycenia wody CaCO3, rozciągającego się na głębokości od 0 do ponad 5000 m. - Takie unikatowe wyniki pozwolą na ocenę wpływu wywołanej przez człowieka zmiany klimatycznej na ekosystemy morskie. Ma to ogromną wartość w gospodarowaniu zasobami morskimi i lobbowaniu na rzecz redukcji emisji CO2 – wyjaśnia badaczka. - Charakterystyka organizmów głębokowodnych będzie bezcennym wkładem w dziedzinie kalcyfikacji. Rejonem badań będzie Nowa Zelandia, region złożony pod względem środowiskowym, co pozwoli na wygenerowanie prognozy dla innych lokalizacji morskich, w tym na różnych szerokościach geograficznych – dodaje.
Foto: Instytutu NIWA z Nowej Zelandii, z albumu Bountiful Bryozoans