Er hægt að sjá hvernig lífríkið var við strendur Íslands fyrir þúsundum ára? Svarið er já!
Með því að grafa með sérhæfðum búnaði í setlög á hafsbotni við Reykjaneshrygg er hægt að greina kjarnann nánast eftir árum og túlka hvaða vist- og veðurfarslegu þættir höfðu áhrif á það sem sat eftir á hafsbotni. Þetta var einmitt gert í sumar þegar Árni Friðriksson, skip Hafrannsóknarstofnunar, fór í tveggja vikna leiðangur suður fyrir land til að safna sýnum úr setlögum á sjávarbotni. Ný tækni verður notuð til að greina fornt DNA í sýnunum, eða svokallað eDNA, sem hjálpar vísindamönnum að varpa ljósi á samspil náttúru og loftslags þúsundir ára aftur í tímann. Tilgangurinn er að skoða samspili loftslags og vistkerfa hafsins þúsundir ára aftur í tímann.
Þverfræðilegur hópur vísindafólks á vegum ROCS-rannsóknarsetursins (Rannsóknarsetur Margrétar II Danadrottingar og Vigdísar Finnbogadóttur um haf, loftslag og samfélag), var í ferðinni um borð í Árna Friðrikssyni en auk þess að ná kjarnasýnum úr hafsbotni voru tekin sýni úr sjó. ROCS-stofnunin er rekin innan vébanda Háskóla Íslands og Kaupmannahafnarháskóla.
Vísindamenn að störfum um borð í Árna Friðrikssyni.
„Lengi vel höfum við getað greint hvaða lífverur hafa verið til staðar í árdaga, en bara þær leifar dýra sem hafa steingerst,“ segir Arndís Bergsdóttir, nýdoktor við ROCS en hún er í forsvari fyrir verkefnið á Íslandi. Hún var einmitt í rannsóknahópnum sem sigldi með Árna Friðrikssyni. „Með forn- eða eDNA-tækninni er hins vegar hægt að greina erfðaefni sem hefur safnast saman á botni sjávarins og segja til um hvernig lífríki var við strendur Íslands á þeim tíma sem um ræðir.“
Arndís segir að sérstaklega verði hugað að því hvernig samsetning og hegðun svifþörunga geti tengst koltvísýringi í andrúmsloftinu. „Forn-DNA gefur okkur upplýsingar um þau dýr sem voru í hafinu, sem gefur til kynna hvernig vistkerfið var. Hegðun svifsins getur svo gefið vísbendingar um loftslag, en það er hluti af lokaniðurstöðum rannsóknarinnar. Þetta fléttum við svo saman við niðurstöður úr sýnum úr vötnum á Íslandi. Samfélag og menning mannfólksins er svo til rannsóknar samhliða þessu til að varpa ljósi á það hvernig þessir þættir hafa spilað saman,“ segir Arndís.
„Við erum að greina kjarnasýnin sem við söfnuðum í leiðangrinum og leitum eftir leifum af fornu DNA sem mun gera okkur kleift að lýsa því hvernig lífríki hafsins hefur breyst í samhengi við loftslag árþúsundir aftur í tímann,“ segir Katherine Richardson, haffræðingur og prófessor við Kaupmannahafnarháskóla sem stýrði leiðangrinum. Hún stýrir jafnframt rannsóknarmiðstöð um sjálfbærnirannsóknir við skólann.
Hér má sjá myndband um ROCS-vísindasetrið.
Verkefni í nánum tengslum við sjálfbærnimarkmið SÞ
Leiðangurinn var hluti af stóru dansk-íslensku rannsóknarverkefni þar sem þessi nýja tækni við greiningu á rannsóknargögnum gerir í fyrsta sinn kleift að kortleggja heil vistkerfi og skoða hvernig þau breytast í samhengi við sviptingar á loftslagi.
Verkefnið er þannig í beinum tengslum við sjálfbærnimarkmið Sameinuðu þjóðanna en rannsóknir á loftslagsbreytingum fyrri tíma, eins og fóru fram í sumar og áfram síðustu mánuði, geta hjálpað við mótun aðgerða vegna núverandi loftslagsbreytinga. Katherine Richardson segir að niðurstöður úr rannsókninni muni auka verulega skilning á því hvernig náttúran breytist með loftslagi.
Katherine hefur leitt fjölda verkefna á sviði loftslagsmála og sjálfbærni og gegnt trúnaðarstörfum á því sviði en hún var meðal annars ein fimmtán sjálfstæðra vísindamanna sem skipuð var af aðalritara Sameinuðu þjóðanna til að gera drög að skýrslu um sjálfbæra þróun fyrir Sameinuðu þjóðirnar.
„Það er nokkur nýlunda að vísindamenn frá svo ólíkum fræðisviðum vinni frá grunni svo náið saman að heildstæðri þekkingu með mismunandi rannsóknaraðferðum,“ segir Arndís, „Þessi rannsóknarleiðangur reyndist einstakt tækifæri, ekki bara vegna þeirra gagna sem við söfnuðum heldur einnig vegna einstæðrar samvinnu milli vísindafólks af ólíkum sviðum sem lagðist á eitt við að skapa nýja þekkingu um samspil hafs, loftslags og samfélags. Ekki hefði mig grunað fyrir nokkrum misserum að það yrði eftirspurn eftir mér, félagsvísindakonunni, á hafrannsóknarskipi,“ segir Arndís.
Hvaða áhrif höfðu loftslagsbreytingar á samfélög í landi?
„Í rannsóknarverkefninu er einnig skoðað hvernig vistkerfi í hafi og á landi hafa haft áhrif á íslenskt samfélag og eins hvernig samfélagsbreytingar og íhlutun mannfólksins hefur stuðlað að breytingum á lífríkinu. Ísland þykir tilvalinn staður til að stunda þessar rannsóknir vegna einangrunar landsins, mikilvægi lífríkisins fyrir afkomu Íslendinga og einnig hve gott aðgengi er að heimildum um samfélag og menningu landsins,“ segir Arndís.
Í nýrri stefnu Háskóla Íslands, HÍ26, er sérstök áhersla á að ryðja burt hindrunum milli eininga og þungi lagður á að vinna þverfræðilega í rannsóknum. ROCS-verkefnið er svo sannarlega í þessum anda því rannsóknateymið um borð í Árna Friðrikssyni í sumar var skipað bæði náttúru-, félags- og hugvísindafólki. „Það er nokkur nýlunda að vísindamenn frá svo ólíkum fræðisviðum vinni frá grunni svo náið saman að heildstæðri þekkingu með mismunandi rannsóknaraðferðum,“ segir Arndís, „Þessi rannsóknarleiðangur reyndist einstakt tækifæri, ekki bara vegna þeirra gagna sem við söfnuðum heldur einnig vegna einstæðrar samvinnu milli vísindafólks af ólíkum sviðum sem lagðist á eitt við að skapa nýja þekkingu um samspil hafs, loftslags og samfélags. Ekki hefði mig grunað fyrir nokkrum misserum að það yrði eftirspurn eftir mér, félagsvísindakonunni, á hafrannsóknarskipi,“ segir Arndís og brosir breitt.
Breitt norrænt samstarf háskóla og rannsóknastofnana
Í stefnu HÍ er áhersla á samstarf við samfélag og aðrar innlendar rannsóknastofnanir á breiðum grunni og því er einstaklega ánægjulegt að sjá hvernig vísindafólk HÍ og erlendra háskóla- og rannsóknastofnanna unnu náið með vísindafólki Hafró í þessu verkefni. „Svona leiðangur er þýðingamikill fyrir Hafrannsóknastofnun. Í fyrsta lagi má nefna rannsóknarstörfin sem leiða til bættrar þekkingar, meðal annars á hafsbotninum. Það sem er ekki síður mikilvægt er að svona leiðangur eflir samstarf á milli háskólastofnananna hér heima og í Danmörku sem og þeirra stofnana sem að verkefninu koma,” segir Þorsteinn Sigurðsson, forstjóri Hafrannsóknarstofnunar.
Hópinn skipuðu auk vísindamanna frá Háskóla Íslands, Háskólanum í Kaupmannahöfn og Hafró, vísindafólk frá Háskólanum í Árósum og Dönsku og Grænlensku jarðfræðistofnunum auk NIVA.
Náin og fjölfræðileg samvinna vísindamanna í ROCS
Carlsbergsjóðurinn styrkir verkefnið með myndarlegum hætti sem og íslenska ríkið og Rannís. ROCS-rannsóknarsetrið var sett á laggirnar til að heiðra sögu dansk-íslensks vísindasamstarfs og efla það til framtíðar. Setrið var stofnað í tilefni af stórafmælum Margrétar Þórhildar Danadrottningar og Vigdísar Finnbogadóttur, fyrrverandi forseta árið 2020 og 75 ára afmælis íslenska lýðveldisins árið 2019.
Styrkur setursins felst meðal annars í náinni samvinnu fremsta vísindafólksins á mörgum ólíkum sviðum rannsókna, sem vinnur saman að markmiðum setursins. Að rannsóknum kemur einnig úrval ungs vísindafólks sem mun efla tengslin og færa þau til framtíðar. „Hæfni og öflug samvinna danskra og íslenskra vísindasamfélaga gerir þá vinnu sem er fyrir höndum mögulega og við erum afar þakklát íslenska ríkinu, Rannís og Carlsbergsjóðnum fyrir að gera okkur kleift að stunda þessar mikilvægu rannsóknir,” segir Katherine Richardson, prófessor við Kaupmannahafnarháskóla.