Antarctische ijskap bracht uniek ecosysteem in zee

Fossielen geven inzicht in ontstaan Antarctisch ecosysteem

18 april 2013

De oorsprong van de ecosystemen in de Antarctische zeeën is terug te voeren naar het ontstaan van de Antarctische ijskappen, ongeveer 33,5 miljoen jaar geleden. Dat heeft een internationaal team onder aanvoering van onderzoekers van de Universiteit Utrecht ontdekt. Het ontstaan van een zee-ijsecosysteem was mogelijk de aanzet voor de verdere aanpassing en evolutie van grotere organismen zoals walvissen en pinguïns. De resultaten verschijnen deze week in het toonaangevende tijdschrift Science.

Dwarsdoorsneden van boorkernenDoorsneden van boorkernen van Antarctische sediment uit het Eoceen. Foto genomen tijdens IODP Expeditie 318. (Foto: Kevin Welsh, University of Queensland.)

In 2010 werd door het Integrated Ocean Drilling Program (IODP, waarvan NWO het Nederlandse lidmaatschap betaalt) voor het eerst lange boorkernen met sediment in de kustwateren van Antarctica ten zuiden van Australië genomen. Eerdere studies lieten aan de hand van deze oceaansedimenten al zien dat Antarctica zo’n 53 miljoen jaar geleden begroeid was met een subtropisch regenwoud. Het nieuwe onderzoek richt zich op een tijdsperiode zo'n 20 miljoen jaar later. Tijdens deze 20 miljoen jaar koelde het klimaat langzaam, totdat 33,5 miljoen jaar geleden plotseling de grote ijskappen op Antarctica verschenen.

De onderzoekers bekeken fossielen van eencellige dinoflagellaten in de sedimenten uit zeebodemboringen in de Antarctische kustwateren. Ze vonden dat toen Antarctica nog subtropisch en ijsvrij was, veel soorten dinoflagellaten voorkwamen die bij een warm klimaat horen. Houben en collega's vonden in het sediment vanaf het moment dat de ijskap 33,5 miljoen jaar geleden ontstond echter soorten die vooral voorkomen in het huidige zee-ijsgebied rond Antarctica.

Zee-ijsecosysteem

'Tegenwoordig zijn de zeeën rond Antarctica van groot belang voor de voedselkringloop in de oceanen. Pas als het zee-ijs is gesmolten in de zomer ontstaat een heel sterke algenbloei. Deze bloei is een belangrijke voedselbron, zowel voor kleine eencelligen als voor grotere dieren', aldus eerste auteur Sander Houben van de Universiteit Utrecht.

 

 


 

Ocean drilling vessel JOIDES ResolutionHet geavanceerde boorschip Joides Resolution, waarmee de IODP in 2010 boorkernen uit de Antarctische kustwateren aan de oppervlakte bracht. (Foto: Trevor Williams)

'We denken dat de plotselinge verandering in het ecosysteem van de Antarctische wateren die de dinoflagellaten aangeven samenhangt met het ontstaan van het zee-ijs', aldus Houben. 'Dat was niet alleen voor het klimaat belangrijk, maar ook voor de biologie. Doordat het groeiseizoen voor algen korter en intenser werd, is het waarschijnlijk dat ook grote zeedieren hun dieet aanpasten. We denken dat het geen toeval is dat de evolutie van moderne walvissen en pinguïns ongeveer samenvalt met het ontstaan van de ijskappen.'

 

Deze resultaten onderstrepen dat grote klimaatveranderingen vaak samengaan met snelle biologische evolutie.

Dit onderzoek werd mede mogelijk gemaakt door NWO en Statoil. Dankzij een bijdrage van 2 miljoen euro door NWO kan Nederland de komende vijf jaar blijven deelnemen in het IODP-onderzoeksprogramma. In december 2012 publiceerde NWO een persbericht over de voortzetting van Nederland aan het IODP.


Publicatie

Sander Houben, Peter Bijl, Francesca Sangiorgi, Appy Sluijs, Henk Brinkhuis, et al., 'Reorganization of Southern Ocean Plankton Ecosystem at the Onset of Antarctic Glaciation', Science, 19 april 2013.

Bron: Universiteit Utrecht