Tilbake til søkeresultatene

FRIMEDBIO-Fri prosj.st. med.,helse,biol

Pollen Chemistry as the Next Generation Tool in Palaeoecological Research - Theory, Methods and Application

Alternativ tittel: Pollen kjemi som neste generasjons verktøy i palaeo økologisk forskning - Teori , metoder og anvendelse

Tildelt: kr 7,0 mill.

Pollen produsert av planter kan bevares i sedimentene i innsjøer og myrer i tusenvis, eller til og med millioner av år. Når dette skjer, blir den yngste bevart i de øverste lagene i sedimentene, og eldre pollen begraves dypere og dypere. Hvis plantesamfunnene i omgivelsene har endret seg, vil også pollen i sedimentene gjøre det. Denne pollen gir et vindu inn i tidligere økosystemendringer tidligere. Fordi vi vanligvis mangler informasjon om tidligere økosystemendringer utover de siste 100-200 årene, setter pollensett viktige datakilder for å lære om hvordan planter reagerte på miljøendringer tidligere, hvordan dette påvirker dagens mønster for biologisk mangfold, og hvordan planter kan svare på miljøendringer (f.eks. klimaendringer) i fremtiden. I PollChem undersøkte vi en ny teknikk for analyse av fossile pollenkorn. Det overordnede målet for prosjektet var å undersøke om de kjemiske endringene i fossil pollenkorn kunne brukes til å låse opp hemmeligheter om tidligere økosystemer. Ved prosjektets start hadde en rekke studier indikert at den kjemiske sammensetningen av pollen reagerer på endringer i miljøforholdene (f.eks. Eksponering for sol-UV-B-stråling). Dette er spennende, for selv om sol-UV-B-stråling kan være en nøkkelvariabel for å forstå drivere for endring av biologisk mangfold tidligere, er det for tiden umulig å rekonstruere UV-B-stråling utover de siste tiårene. Pollenkjemi kan være et ekstremt verdifullt verktøy for jordforskere for å forstå hvordan og hvorfor arter utvikler seg og til og med blir utryddet over tid. Men før vi brukte pollenkjemi for å rekonstruere fortiden, var det avgjørende å forstå hvordan pollenkjemi reagerer på endringer i UV-B-stråling i det moderne miljøet. I PollChem utviklet vi et nytt sett med eksperimentelle tilnærminger og studier for å estimere hvordan planter reagerer på UV-B-stråling, og gjorde noen store sprang fremover mot å anvende pollenkjemetoder på gamle sediment-sekvenser. I tillegg hadde studier også vist at forskjellige arter av planter hadde forskjellige pollen-kjemiske egenskaper. Dette betyr at det kan være mulig å bruke kjemiske variasjoner i pollen for å identifisere korn til art / slektsnivå. Dette vil gi paleoekologer et nytt verktøy for å rekonstruere tidligere miljøer. I PollChem viste vi at pollenkjemiske teknikker kan løse forskjeller på undergenesnivå i gruppen, eik, ved bruk av moderne pollen, og undersøkte de beste metodene og protokollene for å anvende denne forståelsen på fossile sekvenser.

The RCN Young Research Talent award has had important outcomes for the career development of the PI and the associated PhD student. The PI has supervised his first PhD student through the project, published his first paper as a senior author, and has now established own pollen-chemistry research group and laboratory space at the University of Bergen. An additional major outcome has been the increased interdisciplinary research between palaeoecological and photobiological, and vibrational spectroscopy fields. As result, the new set of field and greenhouse experimental techniques which, because of their flexible experimental design, has massive potential for future research. We are now well-placed to conduct future studies which aim to develop quantitative reconstruction models of UV-B radiation and for applying pollen chemistry techniques for better identification of fossil pollen grains. Moving forward the project therefore is expected to have a major long-term impact on the field.

The projected environmental changes of the 21st century will have profound impacts on Earth's biodiversity and its associated ecosystem functions, but basic, baseline information related to drivers of change and their variability is lacking for many ecosystems. Palaeoecology uses the plant remains (e.g. fossil pollen) preserved in lake sediments to fill this critical knowledge gap. Sediments are natural data-loggers, but information obtained from sediments is limited by current techniques. There is a need for new tools and methods to generate novel ecological insights from the information from sediment cores. PollChem works at the frontiers of a new and emerging technique with the potential to trigger the next revolution in palaeoecology. Recent studies indicate that the chemical constituents of pollen respond to changes in environmental conditions and are also reflective of phylogenetic patterns. Since components of this pollen-chemical signature can remain preserved in sediments over thousands of years, pollen chemistry has the potential to provide new and unparalleled levels of detail for a range of palaeoecological applications. PollChem provides, for the first time, an integrated framework which implements the full scope of pollen chemistry techniques to three major palaeoecological applications. We will (i) quantitatively investigate the response of pollen chemistry to UV-B exposure along elevation gradients in Norway and the Pyrenees, and validate this approach using state-of-the-art greenhouse experiments. It will then use this model to reconstruct ultra-violet radiation (UV-B) for the from a Holocene sediment core as a validation-through-time test for a new pollen-based UV-B proxy; (ii) extend these techniques to reconstruct UV-B across the Permian-Triassic transition (ca. 252 million years ago), where UV-B exposure has been proposed as a key extrinsic driver of mass-extinction; and (iii) investigate whether species differences in pollen chemistry can improve taxonomic precision within a palaeoecological dataset of Quercus taxa. This work will place UiB at the centre of a new and emerging technique with general applicability to palaeoecological science.

Publikasjoner hentet fra Cristin

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Budsjettformål:

FRIMEDBIO-Fri prosj.st. med.,helse,biol

Finansieringskilder