Tokom nekoliko dana plovidbe kroz fjordove regije Magallanes, a Međunarodni tim stručnjaka započeo je naučnu kampanju usmjeren na otkrivanje kako će se odvijati budućnost Podvodne šume algi u PatagonijiU scenariju globalnog zagrijavanja i ubrzanog povlačenja glečera, ovi morski ekosistemi postali su prava prirodna laboratorija za razumijevanje efekata klimatskih promjena na okeane.
Ekspedicija se fokusirala na okolno područje Beskorisni zaljev i Admiralitetski zaljev, u subantarktičkoj čileanskoj Patagoniji, gdje postoje prostrane šume u kojima dominiraju divovske alge kelp (Macrocystis pyrifera) i druge smeđe i crvene makroalge. Ove "morske prašume" pružaju sklonište i hranu velikoj raznolikosti organizama, a ujedno djeluju i kao važni ponori ugljika, tako da svaka promjena u njihovoj strukturi ili rasprostranjenosti ima implikacije koje sežu daleko izvan južnog vrha Amerike.
Prirodna laboratorija za proučavanje klimatskih promjena u patagonijskim fjordovima
U fjordovima Patagonije, šume divovska kelp i druge makroalge Oni čine jedan od najproduktivnijih morskih ekosistema na planeti. Funkcionišu kao područja za razmnožavanje, ishranu i utočište za ribe, beskičmenjake, ptice i morske sisare, a istovremeno vežu velike količine ugljika u svojoj biomasi i sedimentima. Sve ih to čini ključnom komponentom globalnih strategija za ublažavanje klimatskih promjena zasnovanih na prirodi.
Međutim, on brzo povlačenje subantarktičkih glečera To mijenja fizičke i hemijske uslove ovih fjordova. Povećani dotok slatke vode i sedimenta smanjuje salinitet, zamućuje vodu i smanjuje svjetlost dostupnu za fotosintezu - faktore koji mogu ograničiti rast i distribuciju makroalgi. Nadalje, ove fizičke promjene rezultiraju rekonfiguracijom staništa za brojne povezane vrste.
S ciljem boljeg razumijevanja ovih procesa, naučnici iz Čile, Njemačka i Brazil Organizovali su šestodnevnu ekspediciju u subantarktičkoj regiji Magellan. Na istraživačkom brodu, tim je istraživao različite fjordove i zaljeve, odabrane zbog stepena njihovog glacijalnog utjecaja, kako bi uporedili kako se zajednice algi i bentoske faune razlikuju duž ekoloških gradijenata generiranih ispuštanjem otopljene vode.
Kampanja je okupila istraživače iz Univerzitet Magallanes (UMAG), el Međunarodni centar Cape Horn (CHIC) y el Milenijumski institut BASE, zajedno sa stručnjacima iz Univerzitet u Bremenu (Njemačka) i Univerzitet u Sao Paulu (Brazil). Ova kombinacija evropskih i latinoameričkih institucija pruža širok pogled na dinamiku fjordova pod utjecajem glečera, s primjenama koje su od interesa i za evropsku i za južnoameričku naučnu zajednicu.
Tim je posebnu pažnju posvetio šumama u kojima dominiraju Macrocystis pyrifera i u populacijama crvenih algi Sarcopeltis skottsbergii, opšte poznat kao crvena lugaZajedno s njima, pripadajuća flora i fauna, fitoplankton i mikrobiomi povezani s makroalgama, kako bi se dobio najpotpuniji mogući uvid u ove morske zajednice i njihov odgovor na brzo promjenjivo okruženje.
Međunarodna ekspedicija sa saradničkim pristupom
Kampanju je predvodio/la Dr. Andrés Mansilla, direktor Laboratorija za antarktičke i subantarktičke morske ekosisteme (LEMAS) iz UMAG-a i istraživač na CHIC-u. Pod njegovom koordinacijom, učestvovali su etablirani istraživači i studenti iz Diplome prvog, drugog i drugog stepenakoji su u ovom putovanju pronašli formativnu priliku koju bi bilo teško ponoviti. Dnevna interakcija na brodu između timova iz različitih zemalja omogućila im je jačanje mreža i dijeljenje radnih metodologija u stvarnom istraživačkom kontekstu.
Interdisciplinarna i multinacionalna priroda kampanje bila je jedna od njenih najistaknutijih karakteristika. Iz Njemačke, Profesor Kai Bischof, sa Odsjeka za morsku botaniku (MarBot) pri Centru za nauke o morskoj okolini (MARUM) Univerziteta u Bremenu, iskoristio je ekspediciju da uporedi rezultate dobijene u Patagoniji sa onima iz drugih Sistemi fjorda pod utjecajem glečera na ArktikuU okviru evropskog projekta SEA-Quester, ova inicijativa, uz evropsko finansiranje i učešće, istražuje kako morske makroalge reaguju na promjene saliniteta i podvodne svjetlosne klime povezane s globalnim zagrijavanjem.
U tom kontekstu, njemački tim se fokusirao na proučavanje fiziologija Macrocystis u uslovima nižeg saliniteta i slabije dostupnosti svjetlosti duž glacijalnih ispusta. Kombinujući ove podatke s detaljnim mjerenjima podvodne svjetlosne klime, oni nastoje otkriti moguće trendove u gubitku ili širenju staništa za ove makroalge, kao i posljedice koje bi to moglo imati na strukturu ekosistema fjorda u različitim regijama planete, od Patagonije do ledenih rubova Arktičkog okeana.
Za studenta Univerziteta u Bremenu Lisanne GerbachOva kampanja je predstavljala njenu prvu dugoročnu naučnu ekspediciju. Iskustvo rada na brodu, okružena subantarktički pejzaži i prostrane šume algiTo mu je omogućilo da svoje akademsko znanje primijeni u praksi i učestvuje u svim fazama uzorkovanja, od planiranja do početne obrade uzorka, što nije uvijek moguće u kontroliranijim laboratorijskim uvjetima.
Prisustvo istraživača iz Univerzitet u Sao Paulu To je projektu dodalo dodatnu dimenziju. Dr. Leonardo Zambotti Villela, istraživački saradnik na Institutu za hemiju ovog univerziteta, učestvovao je u kampanji u okviru Program za Južni Atlantik i Antarktik (PROASA)Ova inicijativa, koju pokreće Istraživačka fondacija São Paulo (FAPESP), ima za cilj generiranje naučnog znanja za rješavanje globalne ekološke krize i promoviranje održivog razvoja u ključnim regijama poput Južnog Atlantika i Antarktika, koje su blisko povezane s Patagonijom.
Makroalge, biodiverzitet i mikrobiomi pod pritiskom glacijala
U okviru ove južnoameričke saradnje, brazilski tim, zajedno s profesorom Piom Colepicolom, promovira projekt „Dinamika biodiverziteta algi pod uticajem klimatskih promjena“koji integrira ekološko i terensko iskustvo čileanske grupe sa snažnom istraživačkom infrastrukturom Univerziteta u São Paulu. U ekspediciji Magellan, zamišljenoj kao zajednička kampanja između FONDECYT projekta koji vode LEMAS i PROASA, dr. Zambotti Villela se fokusirao na kolekcija sentinelnih vrsta makroalgiTo jest, organizmi koji su posebno osjetljivi ili reprezentativni za promjene u okolišu.
Ove kontrolne vrste omogućavaju precizniju procjenu kako biodiverzitet makroalgi i pridruženih morskih zajednica S obzirom na scenario kontinuiranog zagrijavanja i povlačenja glečera, uzorci su prikupljeni na različitim dubinama i udaljenostima od mjesta ispuštanja otopljene vode, upoređujući dijelove na koje direktnije utiču glečeri sa područjima nešto udaljenijim, gdje su uslovi slanosti i prozirnosti vode drugačiji.
Pored velikih makroalgi, tim je posvetio značajan trud proučavanju fitoplankton i povezani mikrobiomi do podvodnih šuma. Korištenjem naprednih biomolekularnih tehnika analizira se sastav mikrobnih zajednica koje žive na površini algi i u okolnoj vodi. Ovi mikroorganizmi igraju bitnu ulogu u ciklusima hranjivih tvari i ukupnom zdravlju ekosistema, iako često ostaju nezapaženi na površini velikih listova smeđih i crvenih algi.
Istraživači su također proveli uzorkovanje potencijalno toksične ili štetne bentoske mikroalge i štetni fitoplankton u područjima u blizini ribolovnih područja, poput onih za južne ostrige. Prisustvo određenih grupa mikroalgi može imati direktan uticaj na sigurnost hrane i zdravlje obalnih zajednica, zbog čega je neophodno razumjeti kako promjene povezane s topljenjem leda i klimatskim promjenama mogu pogodovati ili ometati njihovo širenje.
Terenski rad se oslanjao na naučne tehnike ronjenja i upotrebu najsavremenija oprema za uzorkovanje i snimanje podatakaSistematskim zaronima prikupljeni su uzorci makroalgi, beskičmenjaka i vode, zajedno sa slikama i video snimcima visoke rezolucije podvodnih šuma. Ovi materijali će poslužiti kao osnova za detaljnu rekonstrukciju strukture bentoskih zajednica i poređenje njihovog trenutnog stanja sa svim promjenama koje bi mogle biti otkrivene u budućim ekspedicijama.
Interdisciplinarnost, povezana fauna i nove generacije naučnika
Raznolikost profila na brodu omogućila je da se proučavanju podvodnih šuma Patagonije pristupi iz vrlo različitih uglova. istraživač Renato Borras-ChavezSa Univerziteta Rhode Island, učestvovao je kao naučni ronilac, sarađujući u uzorkovanju makroalgi i bentoske faune. Istovremeno, iskoristio je prolazak ekspedicije kroz... Parry Fjord dobiti uzorke jednog morski leopard korištenjem dronova i tehnika daljinskog uzorkovanja, što je značajno dostignuće s obzirom na teškoće proučavanja ove vrste u južnim područjima s teškim pristupom.
Sa svoje strane, Dr. Jaime Ojeda, istraživač u CHIC Centru i član Milenijumskog instituta BASE, fokusirao se na procjena bentoske raznolikosti u šumama Macrocystis pyriferaNjihov rad analizira kako se zajednice beskičmenjaka i drugih organizama na morskom dnu razlikuju duž gradijenta slanosti između područja koja su jako pogođena topljenjem glečera i područja koja su dalje udaljena od tog direktnog utjecaja. Ova poređenja im omogućavaju da identifikuju koje su grupe vrsta ranjivije, a koje pokazuju veći adaptivni kapacitet.
U dijelu obuke, studenti master studija LEMAS-UMAG Camila Catalán y Karen Čaura Igrali su aktivnu ulogu u radu na brodu i ronilačkim operacijama. Catalán se fokusirao na Analiza fotosinteze u makroalgamamjereći efikasnost kojom alge pretvaraju svjetlost u energiju pod različitim uslovima zamućenosti i slanosti. Chaura se, sa svoje strane, posvetio sakupljanje i karakterizacija povezanih beskičmenjaka do podvodnih šuma, od malih rakova do organizama koji se hrane filtriranjem i žive pričvršćeni za lišće ili kamenitu podlogu.
Doktorand sa UMAG-a Francisco Bahamonde (LEMAS-UMAG-BASE) je kombinirao svoje učešće u općim zadacima projekta sa specifičnim radom usmjerenim na potencijalno toksične bentoske mikroalge i prisustvo štetnog fitoplanktona u područjima relevantnim za ribolov južnih ostriga. Osim toga, prikupljala je uzorke za proučavanje mikrobiomi povezani s makroalgama putem biomolekularnih alata, koji će omogućiti dublje razumijevanje odnosa između mikrobnih zajednica i zdravlja šuma kelpa.
Pored strogo naučnih ciljeva, kampanja je imala snažnu komponentu obuka novih generacija istraživačaZajednički život na brodu, rad u promjenjivim vremenskim uslovima i potreba za koordinacijom ronjenja, uzorkovanja i preliminarne analize podataka pružili su studentima i mladim naučnicima iskustvo blisko stvarnosti terenskog rada u udaljenim regijama, nešto posebno vrijedno za one koji se pripremaju za buduće ekspedicije na Antarktik ili druga ekstremna okruženja.
Svi podaci i uzorci prikupljeni tokom ovih dana navigacije sada će biti obrađeni u laboratorijama Čile, Njemačka i Brazilgdje će se primjenjivati genetske, hemijske, fiziološke i ekološke analize. Ideja je integrirati ove rezultate u šire modele koji pomažu u predviđanju kako će šume kelpa i s njima povezana biološka raznolikost reagirati na različite scenarije klimatskih promjena, pružajući ključne informacije i za naučnu zajednicu i za upravitelje okoliša u Evropi i Južnoj Americi.
Nalazi ove ekspedicije pokazuju da podvodne šume algi u Patagoniji nisu samo fascinantni ekosistemi iz prirodne perspektive, već i strateški dijelovi za razumijevanje i ublažavanje utjecaja globalnih promjenaZahvaljujući saradnji između institucija u Čileu, Evropi i Brazilu, te interdisciplinarnom pristupu koji kombinuje sve, od fiziologije makroalgi do proučavanja mikrobioma i povezane faune, postavljaju se temelji za predviđanje kako bi se ovi sistemi mogli transformisati u narednim decenijama i koje mjere bi se mogle preduzeti da se zaštite na najbolji mogući način.
