24.05.2022

Das Erdklima über Millionen von Jahren

Bislang unbekannte Algen erlauben Rückschlüsse auf Wassertemperaturen und Klimaveränderungen.

Ein Forschungsteam der Universität Göttingen hat im Mittelmeer eine bislang unbekannte Gruppe von frühen Algen entdeckt, deren Überreste Aufschluss über die Wasser­temperatur und damit die Klima­veränderungen über Millionen von Jahren hinweg geben können. Die Wissenschaftler untersuchten eine Gruppe von Lipiden, die weltweit häufig in Meeres­sedimenten beobachtet wird. Diese Verbindungen konnten sie bisher unbekannten Algen aus der Gruppe der Eustigmato­phyten zuordnen. Ein Verhältnis dieser charakteristischen Lipide, der „Long chain Diol Index“, lässt sich wiederum verwenden, um die sommerlichen Meeres­oberflächen­temperaturen in der Vergangenheit zu rekonstruieren.

 

Das Erdklima über Millionen von Jahren

Organismen passen ihre Zellwände an Umwelt­bedingungen wie beispielsweise die Temperatur an. Manche Anpassungen beinhalten Veränderungen in den Lipiden, die noch lange nach dem Abbau des restlichen Organismus erhalten bleiben können. Die Wissenschaftler nahmen von April bis Oktober 2019 jeden Monat Proben von Meerwasser aus dem Mittelmeer und analysierten den Lipid- und DNA-Gehalt. Die DNA-Daten enthüllten das Vorkommen einer früh entstandenen Gruppe von marinen Eustigmato­phyten-Algen, die bisher noch nicht identifiziert worden war. Ähnlichkeiten in den Mustern der Eustigmato­phyten-DNA und den spezifischen Lipid­konzentrationen in Verbindung mit eingehenden Analysen von zuvor veröffentlichten DNA- und Lipid­datensätzen zeigten, dass diese Meeresalgen die Hauptproduzenten der langkettigen Diole sind.

„Diese Entdeckung verändert unser Verständnis von der Diversität und Entwicklung dieser Algen, da man bisher davon ausging, dass sie aus einer relativ kleinen Gruppe von Arten bestehen, die hauptsächlich im Boden und im Süßwasser vorkommen“, sagt Erstautor Sebastiaan Rampen, der die Forschung an der Universität Göttingen durchgeführt hat. „Diese Lipide wurden in Sedimenten aus der ganzen Welt gefunden, und zwar von vor Millionen von Jahren bis heute. Aber bis jetzt konnte niemand die einzigartige Lipid­signatur diesen speziellen Algen zuordnen.“

Es gibt eine Vielzahl von Techniken, mit denen man Rückschlüsse auf das Klima in der Erdgeschichte ziehen kann. „Das Spannende an unserer Entdeckung ist, dass wir gezeigt haben, dass das Verhältnis dieser einzigartigen Lipide die Wasser­temperaturen in den wärmsten Monaten verrät“, so Rampen. „Dies erklärt, warum die mit dieser Methode gewonnenen Messwerte von anderen Temperatur­rekonstruktionen abweichen, die die Jahres­durchschnitts­temperaturen angeben. Die Kombination verschiedener Methoden liefert nun ergänzende Informationen, die uns helfen, das Klima der Erde über Millionen von Jahren hinweg besser zu verstehen.“

U. Göttingen / DE

 

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