Dekódování fosilií přispěje k pochopení změn klimatu

Hlavním cílem je poskytnout mladým vědcům možnost zúčastnit se profesionálního vědeckého tréninku zaměřeného na rozvoj komplexního vědeckého myšlení v oblasti geologie, přírodních věd a vývojové biologie.

V rámci programu, který poběží do prosince 2018, vědci za pomoci mořských bezobratlých živočichů kmene ramenonožci analyzují a popisují, jak se historicky měnilo chemické složení mořské vody. Výsledky jejich práce pomohou porozumět klimatickým změnám v průběhu let a mohou též pomoci najít klíč k řešení tohoto celosvětového problému.

Světové oceány pokrývají zhruba 70 % povrchu země a jsou tak považovány za významný ukazatel klimatických změn na zemi. Se stoupající teplotou mořské vody a kyselostí roste také zájem o její vývoj. Život na zemi byl v uplynulých 500 milionech let minimálně pětkrát na hranici vyhynutí a ve většině případů tkvěl důvod takového katastrofického scénáře pod hladinou oceánu. A jak moře, které je obvykle místem zrození života, může být v určitém období život na zemi ohrožujícím? A proč některé živočišné druhy takové situace přežijí?

Abychom nalezli řešení k cyklicky se opakujícím změnám klimatu, musíme hledat některé odpovědi právě v daleké historii? Mohou více než 500 let staré fosilie pomoci porozumět a lépe popsat stávající stav prostředí? To byla hlavní výzva pro 15 mladých vědců, mezi nimiž bylo i 8 žen, a stejně tak pro vědce seniorní, pro experty z oblasti průmyslu pocházející z osmi evropských zemí (Rakouska, Polska, Francie, Slovenska, Itálie a Dánska) dále také odborníky z Izraele, Kanady a Austrálie, to vše s podporou fondů Evropské Unie. Ti všichni se podíleli na tom, aby tím, že rozluští procesy, které se odehrály v dávné minulosti, pomohli poodkrýt tajemství budoucnosti.

Od začátku v roce 2015, projekt BASE-LiNE Earth probíhal do roku 2018 za koordinace z německého vědeckého centra GEOMAR Helmholtz v Kielu, zaměřeného na mořskou biologii. To vše za finanční podpory z fondů Evropské Unie - "Marie Skłodowska-Curie Actions", jež jsou součástí programu Horizont 2020, rámcového programu EU pro výzkum a inovace.

"Chtějí-li historikové zjistit, k čemu došlo před 100 nebo 200 lety, jsou do knihovny nebo do archivu, kde naleznou veškeré záznamy z této doby," řekl koordinátor projektu, profesor Anton Eisenhauer z centra GEOMAR. "I my využíváme archivy, jen jsou poněkud odlišné. Používáme totiž kalcitové schránky mořského kmene Brachipoda (ramenonožci), na základě kterých pak rekonstruujeme vývoj chemického složení vod oceánu v historii."

Živočichové kmene Brachipoda mají v sobě uchované stopy změn mořského prostředí, ze kterých mohou vědci dekódovat informace staré miliony let. "Fosilní ramenonožce můžeme plně využít pro rekonstrukci průběhu změn pH v oceánech," říká Hana Juříková, jedna z expertů zapojených do projektu, studující v centru GEOMAR. "Mohou nám říct, jaká byla v moři teplota či jaká byla kyselost vody, ve které živočich žil. Dokonce se dá zjistit i to, z jakých míst živočich pochází a v jaké hloubce pod hladinou more žil," dodává kolega Juříkové, Marco Romanin, který pracuje na polské Akademii věd ve Varšavě a je dalším z 15 mladých vědců, kteří se na výzkumu společně podílejí.

Projekt dal příležitost 15 zapáleným studentům zúčastnit se odborného projektu realizovaného v nejlepších vědeckých centrech napříč Evropou, ale zároveň jim umožnil intenzivní kontakt s neakademickou sférou, konkrétně s průmyslovými podniky a hi-tech společnostmi z osmi evropských států. Ty účastníky školí ve špičkových metodách a technikách, což jim umožní být v popředí ve svém oboru.

Projekt se zároveň zabýval složením schránek ramenonožců, neobvyklým hybridním složením organických molekul a minerálních látek, díky nimž výsledná hmota disponuje částečnou flexibilitou a pevností zároveň a umožnila tak těmto živočichům přežít několik period masivního úhynu živočišných druhů na zemi. Porozumění složení takových živočišných schránek může mít konkrétní dopady do oblasti průmyslu, konkrétně např. využití pro nové materiály v leteckém průmyslu.
Ale objasnění toho, k čemu došlo v minulosti, může být nejdůležitějším přínosem projektu. V rámci něho získaná data o vývoji fosilií jsou totiž využita v modelu, který ukazuje, jaké historické změny lze dát do paralely s těmi současně probíhajícími.
Již nyní například víme, že během masivního vyhynutí živočišných druhů v době před 251 miliony let voda v oceánu neobsahovala téměř žádný kyslík a byla z velké části silně kyselá. "A to je podobný scénář, jaký můžeme očekávat také v budoucnosti," varuje profesor Eisenhauer.

Kromě jiných národností jsou do projektu zapojeni take vědečtí pracovníci z české geologické služby, Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy v Praze, Slovenské Akademie věd a Polské Akademie věd. Dle názoru těchto expertů ze středoevropských zemí je projekt BASE-LiNE Earth nástrojem, který přispěl k rozvoji vědeckých dovedností i nadnárodní vědecké spolupráci v rámci Evropské Unie.

Více informací o projektu:
o https://www.baseline-earth.eu/news
o https://www.baseline-earth.eu/outreach