Schweizer Forscher verbessern Methode zur Rekonstruktion des Klimas
Um Vorhersagen zu künftigen Klimabedingungen treffen zu können, versuchen Wissenschaftler seit Jahren, das Klima der Vergangenheit zu ermitteln. Unter der Leitung der Universität Basel ist es ihnen nun gelungen, die Methodik zur Rekonstruktion des Klimas mithilfe fossiler Mikroben zu verbessern. Dazu analysierten sie Sedimente in über 30 Seen der Schweiz.
Quelle: Universität Basel, Departement Umweltwissenschaften
Im Luganersee filterten die Forscher mehrere hundert Liter Wasser in Tiefen bis zu 275 Metern mithilfe einer batteriebetriebenen in situ Pumpe.
Quelle: Universität Basel, Departement Umweltwissenschaften
Bereits an Bord des Bootes wurden Experimente aufgesetzt, die die Biosynthese der Lipide im Seewasser nachwiesen.
Quelle: Universität Basel, Departement Umweltwissenschaften
Mit Glasfaser-Filtern werden Bakterien und andere Partikel aus dem Seewasser aufgefangen, die anschliessend im Labor untersucht werden.
Das Forscherteam konnte nachweisen, dass jene Zellfragmente nicht nur wie zunächst angenommen in Böden, sondern auch im Seewasser produziert werden, wie es in einer Mitteilung der Universität Basel heisst. Bislang war der biologische Ursprung der sogenannten Membranlipide ungeklärt.
Überreste von Bakterien in den Sedimenten von Seen leisten einen wichtigen Beitrag bei der Rekonstruktion vergangener Umweltbedingungen. Membranlipide lassen Rückschlüsse auf die Temperaturgeschichte zu, wie gemäss Mitteilung schon länger bekannt ist. Unterschiedliche durchschnittliche Temperaturen sorgen für eine Veränderung der Zellmembrane.
Die Verwendung jener Lipide als Temperaturanzeiger war jedoch problematisch, weil deren Entstehung unklar war. Die Forschenden konnten nun nachweisen, dass die Lipide von unterschiedlichen Bakterien, in unterschiedlichen Wassertiefen und unter stark unterschiedlichen Umweltbedingungen produziert werden.
Trotz vieler Umweltfaktoren, welche die Zusammensetzung der Lipide möglicherweise beeinflussen, konnten die Forschenden zudem bestimmen, unter welchen Voraussetzungen das "Lipid-Thermometer" zuverlässig funktioniert. Mit Hilfe von Kohlenstoffisotopen-Analysen sei demnach "sehr gut eingrenzbar", ob die Lipide in Böden oder im Seewasser gebildet wurden.
Vorhersagen ermöglichen
Das Team um Moritz Lehmann und Helge Niemann vom Departement Umweltwissenschaften der Universität Basel zeigt sich zuversichtlich, dass die Erkenntnisse einen wichtigen Beitrag zur Verbesserung der Paläoklimadaten leisten. Die Forschung nach dem Klima der Vergangenheit soll Vorhersagen zu zukünftigen Klimabedingungen ermöglichen.
Für die im Fachjournal "PNAS" veröffentlichte Studie haben die Forschenden insbesondere den Luganersee untersucht. Die Resultate konnten sie mit Messungen aus 35 anderen alpinen Seen bestätigen.
Die Ergebnisse lassen sich gemäss Mitteilung auf Seen weltweit anwenden. Die Studie entstand in Zusammenarbeit mit dem Royal Netherlands Institute for Sea Research, der ETH Zürich, der Fachhochschule Lugano sowie der Eawag. (sda/pd)
