Tilbake til søkeresultatene

POLARPROG-Polarforskningsprogram

Late Quaternary Antarctic cryosphere interactions

Alternativ tittel: Interaksjoner i kryosfær i Sen Kvartær i Antarktis

Tildelt: kr 12,0 mill.

Prosjektnummer:

324287

Søknadstype:

Prosjektperiode:

2021 - 2025

Midlene er mottatt fra:

Geografi:

Samarbeidsland:

Vårt internasjonale forskningsteam har som mål å beskrive samspillet mellom havis og den vest-antarktiske isbremmen og forstå hvordan samspillet endres over en geologiske tidskala. Isbremmen er et avgjørende vippepunktselement for det vest-antarktiske isdekket, og havisen beskytter den mot å gå i oppløsning. Per i dag vet vi lite om havis, isbrem, og samspillet mellom dem, både på kort og lang sikt. Dette skyldes mangel på egnede sedimentarkiv (sediment kjerner) og en utilstrekkelig verktøykasse («proxies») for å rekonstruere havis og isbremmer. Vi har samlet inn et unikt sett med havbunnsprøver og startet prøvetaking av en 9 m lang sedimentkjerne fra Weddellhavet. Sedimentkjernen er et ca. 160 000 års arkiv over antarktisk klima, sjøis og isbrem. Fra denne kjernen har vi tatt prøver for kiselalgeindentifisering og telling, biomarkør-måling, og palynologiske og paleogenomiske undersøkelser. Gjennom grundig testing har vi har funnet metodikken som egner seg best for ekstraksjon av DNA fra havbunnssedimenter. Vi har karakterisert førtifem havbunnsediment-prøver med hensyn på sedimentologi, kiselalger, palynologi og DNA signatur. Så langt ser vi tydelig at det sørlige Weddellhavet er påvirket av isbremmen, og at et åpent hav uten isdekke influeres av mer produktive forhold rundt den antarktiske halvøya. Vi har detektert DNA i alle sedimentprøvene og vi forbereder nå sekvensering av dette DNA-et. 25 pilotprøver fra gravitasjonskjernen som allerede er sekvensert viser at vi kan detektere DNA i sedimentet så langt tilbake som ca. 160 000 år. Vi fant DNA signaturer fra kiselalger, radiolaria, cercozoans, bakterier og sopp og så at forekomst av de ulike gruppene endret seg over tid. Mikroskopanalyser av kiselalger sammen med de første palynologiske resultatene gjør oss i stand til å identifisere en tydelig holocen og siste mellomistid (ca. 125 000 år siden). Vi vil etter hvert analysere flere prøver (sedimentologi, biomarkører, og DNA) som gir oss et bilde over siste mellomistid – en periode som var varmere enn i dag – og den klimaovergangen fra den siste deglasiasjons til holocen. Vi har også utviklet en “assay”, et genetisk fingeravtrykkverktøy, for å identifisere og kvantifisere kalkflagellaten Emiliania huxleyi - en alge som er en indikator på åpent hav. Vi har tidligere utviklet en “assay” for havisindikatoren dinoflagellaten Polarella glacialis, og jobber med å utvikle tilsvarende assay for Berkelya adeliensis, en kiselalger som trolig kan fungere som en indikator på sjøis som dannes foran isbremmen. Vi vil teste de tre “assay-ene” på DNA fra havbunns- og sedimentkjerneprøver. Sammen med paleo og miljø-indikatoreene vil vi være bedre rustet til å gi en tolkning av hva innholdet av sedimenter fra fortiden kan fortelle oss om tidligere tiders isutbredelse. Vi jobber nært sammen med internasjonale partnere i Australia, Tyskland og Storbritannia og sammen med dem er målet vårt å produsere de første multi-proxy-dataene fra havbunnsdata innen våren 2023. Dette skal vi bruke til å bestemme hvilken rolle sjøis spiller for Antarktis isbrem (u)stabilitet og Sørishavets havsirkulasjon de siste ca. 160 000 år.

In this project, we gather a cross-disciplinary, international team to provide for the first time essential knowledge on Antarctic sea ice–ice shelf variability and interaction on (sub)millenial time scales. Sea ice plays a key role in the global climate system and in the Southern Ocean it protects ice shelves from disintegration, a crucial tipping element of the West Antarctic Ice Sheet. Despite the pivotal role in the climate system, there is limited knowledge on sea ice–ice shelf interaction in the geological past. This knowledge gap exists due to the limited availability of (sea ice) proxy methods and the lack of suitable sediment records for reconstructing sea ice–ice shelf interactions. Using a unique set of sediment samples, we will evaluate existing geochemical and paleontological methods as well as a novel sedimentary ancient DNA approach for reconstructing sea ice–ice shelf variability and interactions. Subsequently, we will apply our new methodology to a Weddell Sea sediment core to generate the first (sub)millennial biomarker and sedimentary ancient DNA record back to >130,000 years ago. We will focus on the Last Interglacial, where we will compare our proxy records and climate model experiments to obtain a dynamical insight into sea ice–ice shelf variability during a critical time in Earth’s history where global climate was warmer than today. As such, the project is highly relevant for understanding the natural variability of Antarctic sea ice–ice shelves, their impact on ocean circulation and the Antarctic Ice Sheet, and ultimately on global sea level. Within the project, we commit to train a young researcher in the emerging field of paleogenomics and aim to establish Norway at the forefront of paleogenomics in the marine environment.

Budsjettformål:

POLARPROG-Polarforskningsprogram