Descrizione del progetto
La plasticità transgenerazionale potrebbe mantenere la calcificazione dei calcificatori marini
Il riscaldamento globale e l’incremento di CO2 atmosferica hanno importanti impatti sull’ambiente e sugli ecosistemi terrestri. La CO2 si dissolve negli oceani e nei mari, formando l’acido carbonico. Con l’aumento delle concentrazioni di tale acido, la quantità di carbonato (una base) diminuisce. I calcificatori, creature che utilizzano ioni di carbonato e di calcio per formare i propri gusci e scheletri, sono a rischio. Gli organismi viventi hanno la capacità di cambiare (plasticità) nel corso di brevi e lunghi periodi di tempo, o persino nell’arco di diverse generazioni. Prevedere gli effetti multigenerazionali a lungo termine con esperimenti di laboratorio a breve termine è un compito complicato, ma fondamentale, per comprendere l’impatto esercitato dal riscaldamento globale sui diversi ecosistemi marini. Il progetto Warming calcifiers, finanziato dall’UE, sta simulando future condizioni di riscaldamento in laboratorio e raffrontando dati relativi a gusci di carbonato provenienti da periodi caldi negli archivi geologici per ottenere previsioni realistiche del modo in cui la capacità dei calcificatori di adattarsi mitigherà la loro risposta al riscaldamento degli oceani.
Obiettivo
Future global warming will impact diverse marine ecosystems. Marine calcifiers play important roles as ecosystem engineers and in the carbon cycle. Two major groups of calcifying organisms are coccolithophores and Large Benthic Foraminifera (LBF). Coccolithophores are considered to be the most prominent carbonate producer in the ocean and also contribute about 50% of global primary production. LBF are major calcifiers in reef and other shallow marine environments. This group is usually characterised by algal symbiosis, making them contributors to primary production in tropical to subtropical areas. Understanding the response of these organisms is imperative as their ability to calcify and photosynthesis have major biogeochemical implications.
An important mechanism that allows organisms to cope with rapid climate or local environmental changes is physiological plasticity both within ontogenetic development and across generations. Transgenerational plasticity is specifically relevant when trying to understand the possible impacts of climate change since these anthropogenic changes will persist across generations. Hence, one of the main challenges of studying future effects on organisms is evaluating their adaptation potential through short laboratory experiments. To overcome this challenge, we will conduct multigenerational laboratory experiments simulating adaptation under future warming scenarios and estimate predicted changes in calcification and photosynthesis. Then, we will investigate carbonate shells from warm intervals in the geological record as a field experiment of extreme warmth under natural conditions. This will validate or highlight the gaps between experimental results and adaptation under natural conditions. Our results will indicate how adaptation will mitigate the response of coccolithophores and LBF to ocean warming and provide a realistic prediction of the biological effect of the organic pump versus the carbonate counter pump on oceanic pCO2.
Campo scientifico
- natural scienceschemical sciencesinorganic chemistryinorganic compounds
- natural sciencesbiological sciencesevolutionary biology
- natural sciencesbiological sciencesecologyecosystems
- natural sciencesbiological sciencesbotany
- natural sciencesearth and related environmental sciencesgeochemistrybiogeochemistry
Parole chiave
Programma(i)
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinatore
OX1 2JD Oxford
Regno Unito