Uso de la genética para rastrear la historia del planeta helado: el ADN del pulpo revela el colapso de la capa de hielo de la Antártida occidental durante la última glaciación

Los análisis genéticos de los pulpos antárticos muestran que la capa de hielo de la Antártida Occidental (WAIS) colapsó durante la última glaciación, hace entre 129.000 y 116.000 años, cuando la temperatura era 1 grado Celsius (°C) más cálida que las condiciones preindustriales.

Los hallazgos sugieren que la disminución del WAIS y el consiguiente aumento del nivel del mar podrían ser el resultado incluso del mínimo aumento de temperatura proyectado por los planes de mitigación del cambio climático más optimistas. El cambio climático está provocando cambios sin precedentes en la criosfera de la Tierra. La capa de hielo de la Antártida occidental se considera particularmente vulnerable al calentamiento de las temperaturas y puede estar abocada a un declive irreversible en el futuro debido a las trayectorias del cambio climático.

El punto de inflexión de la capa de hielo podría estar dentro de los objetivos climáticos globales actuales de 1,5 a 2 grados Celsius. Un colapso total del WAIS provocaría catástrofes globales. Se estima que el colapso del WAIS por sí solo podría elevar el nivel medio global del mar entre 3 y 5 metros. Comprender cómo WAIS ha respondido al calentamiento climático en el pasado, durante la última edad de hielo, cuando los niveles globales del mar eran entre 5 y 10 metros más altos y las temperaturas entre 0,5 y 1,5°C por encima de los niveles preindustriales, puede ayudar a desentrañar el destino. WAIS en nuestro futuro que se calienta rápidamente.

Sin embargo, no está claro cuán vulnerable ha sido la WAIS a los cambios rápidos en el pasado. Aunque cada vez hay más pruebas de que el WAIS pudo haber colapsado durante la última glaciación, los estudios actuales de oceanografía y modelización han arrojado resultados contradictorios y no concluyentes.

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Aquí, Sally Lau y sus colegas utilizan un conjunto de datos único e inesperado: la historia genética del pulpo de Turquet (Pareledone turqueti), para abordar esta cuestión. Las poblaciones modernas de pulpos bentónicos circunantárticos que se encuentran en los mares de Weddell, Amundsen y Ross están geográficamente aisladas y separadas por el WAIS. Lau et al. Polimorfismos de un solo nucleótido de todo el genoma secuenciados en 96 pulpos recolectados en el Océano Austral. Aunque las poblaciones eran genéticamente distintas, los autores encontraron algunos signos de mezcla, lo que revela un flujo genético histórico entre el mar de Ross y el mar de Weddell.

Localidades de muestreo de P. turgeti con análisis estructurales. (A) Modelos utilizados para analizar la estructura poblacional. Abreviaturas: Shock Rocks, SR; Georgia del Sur, Georgia; Orcadas del Sur., SOI; Islas Elefante, EI; Estrecho de Bransfield, BS; Islas Shetland del Sur, ella; Península Antártica Occidental, WAP; Mar de Wadden Sur y Este, S- y E-WS, respectivamente; Mar de Amundsen, AS; Ross Ver, RS; Adele Land, Alabama; Estación East Casey, ECS; Bahía de novias, Bp. (b) Modelos utilizados para el análisis de mezclas y el modelado de poblaciones (supuestos de población agregada) para probar la existencia de vías marítimas transantárticas occidentales. El mapa incluye las direcciones de las principales corrientes de circulación contemporáneas y corrientes regionales en el Océano Austral. Las flechas negras indican rutas de conexión a través de vías marítimas transantárticas occidentales que resultan del colapso del WAIS. Una conexión directa entre WS-AS o AS-RS indica un colapso parcial de WAIS, y una conexión directa entre WS-AS-RS o WS-RS indica un colapso completo de WAIS. Crédito de la foto de la muestra de P. turqueti: análisis de agrupamiento de EM Jorgensen, P. turqueti (conjunto de datos 5188-SNP). Cada barra horizontal representa una muestra individual, las barras están agrupadas por ubicaciones geográficas y los colores de cada barra corresponden a la proporción de cada grupo genético en el individuo.

Además, los modelos demográficos de estas poblaciones sugieren que esta mezcla se produjo durante la última glaciación. Lau et al. Estas señales consistentes e históricas del flujo genético sostienen que los dos océanos sólo eran posibles si estaban conectados por una vía fluvial interna abierta, donde el WAIS está ahora por debajo del nivel del mar, lo que indica un colapso completo del WAIS durante la última glaciación.

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«Ya sea que este análisis resista o no un mayor escrutinio y la prueba del tiempo, las implicaciones de este resultado para la trayectoria actual de la temperatura de la Tierra plantean algunas preguntas intrigantes, incluyendo si esta historia se repetirá», escriben Andrea Dutton y Rob DiCanto en un artículo relacionado. descripción general. .

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Astronomía

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