La vita migra attraverso il Fronte Polare

Dopo il secondo viaggio di James Cook nel 1772-1775 in Antartide, che ha visto le prime descrizioni degli animali antartici, gli scienziati hanno progressivamente rivelato la composizione della regione antartica e sub-antartica e la biodiversità. Da allora lo scienziato ha intrapreso numerose spedizioni e progetti di ricerca scientifica per comprendere gli ecosistemi unici del continente.

Il fronte polare è permeabile

Una delle principali aree di ricerca è la comprensione del Fronte Polare, che è una barriera oceanografica tra l'Oceano Meridionale e le sue masse d'acqua circostanti. Negli ultimi anni, gli scienziati hanno scoperto che non si tratta di una barriera biogeografica impermeabile è stato precedentemente pensato.

Uno dei primi studi iniziali della biogeografia delle acque sopra e sotto il Fronte Polare è stato lo sviluppo del South Georgia Marine Biodiversity Database (SGMarBase), che è stato creato come deposito per stabilire una base di riferimento sulle varie macro- e mega-benthic biodiversità dello scaffale e del pendio, consentendo agli scienziati di identificare le specie chiave e gli hotspot di biodiversità: l'arcipelago della Georgia del Sud è una delle masse terrestri più grandi e isolate dell'Oceano Meridionale.

La combinazione di aver separato presto da una massa terrestre continentale, una grande area di ripiano, l'isolamento geografico e la sua vicinanza a correnti ricche di nutrienti significa che l'area è biologicamente ricca e distinta. Il database è stato anche il primo tentativo di mappare la biogeografia di un arcipelago a sud del Fronte Polare con dati biologici incorporati con dati fisici tra cui topografia del fondo marino e oceanografia fisica.

Prima della creazione di questa base di dati, gli scienziati di vari progetti avevano raccolto una grande quantità di dati sulla biodiversità dell'area, ma la maggior parte di essa era sparsa su numerose fonti letterarie, archiviate da vari istituti oltre ad essere in lingue diverse.

Raccogliendo tutti questi dati, controllandoli e standardizzandoli in un unico repository, gli scienziati hanno ora accesso a un database centrale contenente quasi 25.000 record e identificando oltre 1.400 specie dello scaffale georgiano del Sud, tra cui ricci, parole nuotanti, pesci, ragni marini e crostacei. Questo database mostra che la Georgia del Sud supporta più specie che Galapagos e l'Ecuador hanno combinato e durante la stagione riproduttiva ospita la massa più densa di mammiferi marini sulla Terra.

La biodiversità del fronte polare

In uno studio più recente, gli scienziati hanno scoperto che il Fronte Polare può essere ancora più ricco di quanto si credesse in precedenza con un nuovo studio che mostra l'inventario più completo finora sulla distribuzione dei briozoi, che sono invertebrati marini che vivono in colonie e formano scheletri mineralizzati nelle acque poco profonde delle isole della Georgia meridionale e del Sud.

Nello studio, un gruppo di scienziati provenienti da diverse istituzioni, tra cui l'Istituto di Ricerca sulla Biodiversità dell'Università di Barcellona, l'Indagine Antartide Britannica e il South Atlantic Environmental Research Institute, hanno identificato 85 specie diverse, tra cui 18 tipi e 23 specie potrebbero essere sconosciute. Da tutte le specie identificate, il 65 per cento è stato nominato per la prima volta nelle Isole Falkland. Secondo uno scienziato, il nuovo inventario per i briozoi consentirà la creazione di un database di diversità briozoica regionale e permetterà ai ricercatori di individuare possibili specie invasive.

Nel complesso, lo studio, che diffonde la gamma di studio batimetrico in 30 specie marine, ha analizzato le somiglianze faunistiche tra le comunità di briozoi nelle aree limitrofe e servirà a progettare modelli di distribuzione biogeografica. Gli scienziati affermano ora che il Fronte Polare non è impermeabile come una volta pensato come hanno trovato prove di specie che si diffondono in tutta la regione Patagonia in Antartide.

Come si è diffusa la vita in tutta la regione antartica?

Gli scienziati della Monash University in Australia stanno guidando una componente terrestre di una grande nuova spedizione per comprendere meglio gli ecosistemi antartici. Utilizzando nuovi approcci genetici e computazionali, il team cercherà risposte ad una domanda irrisolta: come si è evoluta e si è diffusa la vita in tutta la regione antartica sia in passato che oggi?

Il progetto, denominatoUna biogeografia funzionale dell'Antartico(AFBA) fa parte della più ampia spedizione di circumnavigazione antartica (ACE). ACE coinvolge 22 progetti, 55 ricercatori e 19 paesi ed è gestito dall'Istituto Polare Svizzero. Nell'ambito del progetto Monash University, scienziati provenienti da tutto il mondo, tra cui Francia, Germania, Nuova Zelanda, Russia, Sud Africa, Regno Unito e Stati Uniti, visiteranno siti in tutta la sub-Antartide e Antartide per scoprire nuove specie di animali e piante, che a loro volta guideranno nuovi modi per contribuire alla conservazione della biodiversità nelle regioni antartiche.

In particolare, AFBA fornirà una valutazione completa della biodiversità delle piante e degli animali terrestri e intertidali della regione. Sulla base della valutazione di queste specie con tecniche genetiche e informatiche avanzate i ricercatori saranno in grado di creare una storia biologica della regione che mostra dove diversi gruppi hanno le loro origini, come diverse specie in tutte le isole sono collegate e collegate e come la vita su queste isole sono legate a quella di altri continenti meridionali.

I ricercatori cercheranno anche di capire quanto spesso si siano spostati diversi gruppi tra l'Antartide e le isole subantartiche, quando ciò è avvenuto e fino a che punto continua oggi. Con le specie di test genetici trovate, fornirà informazioni sugli adattamenti che hanno permesso la fioritura della vita nella regione antartica. Per quanto riguarda la futura protezione del continente, gli scienziati mirano a fornire un sistema di monitoraggio della biodiversità di base per la regione per aiutare i responsabili della conservazione a identificare le specie a cui appartengono gli individui appena arrivati e se rappresentano una minaccia.

L'obiettivo generale dell'AFBA è quello di lasciare un'eredità per i futuri scienziati in una serie di settori, tra cui:

Risoluzione delle questioni fondamentali su come si è evoluta la vita in Antartide
Scoperta di specie nuove alla scienza
Migliore comprensione della regione a vantaggio della gestione della conservazione
Informazioni accessibili al pubblico per migliorare la conoscenza e l'apprezzamento della natura selvaggia dell'Antartide, l'importanza della conservazione e la bellezza pura
Istruzione e ispirazione di una nuova coorte di scienziati e appassionati polari

Trovare il collegamento tra la vita sulla terra e l'acqua

Oltre a comprendere la biodiversità nelle acque intorno al continente, gli scienziati stanno anche cercando di capire il legame tra biodiversità sulla terra e sull'acqua. Ad esempio, nelle Isole Falkland, gli scienziati stanno imparando la sua biodiversità e ciò che può essere fatto per preservarla per le generazioni future. In uno studio, ricercatori dell'Università del Maine studiato la storia ambientale dell'isola negli ultimi 20.000 anni per stabilire una base di riferimento per gli sforzi di conservazione, come l'isola è sede di alcune delle più importanti popolazioni di pinguini rookieries nel mondo, con un gran numero di altre specie non trovate altrove. Una delle aree studiate dagli scienziati è stato come proteggere il rapporto erba pinguino-tussock come l'erba nativa fornisce habitat per pinguini e altri uccelli marini e mammiferi marini e si basa su nutrienti forniti dai rifiuti animali. I ricercatori hanno preso campioni nucleo sedimenti da diverse posizioni.

Analizzando il polline e il guano dell'uccello marino, o i rifiuti, all'interno dei nuclei, potrebbero analizzare nel tempo come le popolazioni di pinguino e di erba di tussock abbiano fluttuato nel tempo, in diverse condizioni climatiche. Questo fa parte della comprensione del più ampio legame marino-terrestre che è il collegamento di nutrienti originari dell'ecosistema marino che viene trasferito all'ecosistema terrestre. Nella regione delle Falkland, il suolo è molto nutriente povero, rendendo i nutrienti provenienti dall'ecosistema marino molto importante.