Il cambiamento climatico pone molte domande importanti, non da ultimo come colpisce animali e piante:si adattano, migrare gradualmente in aree diverse o estinguersi? E qual è il ruolo svolto dalle attività umane? Ciò vale non da ultimo per la Groenlandia e il resto dell'Artico, che dovrebbero affrontare i maggiori effetti dei cambiamenti climatici.

"Sappiamo sorprendentemente poco delle specie marine e degli ecosistemi nell'Artico, poiché è spesso costoso e difficile eseguire ricerche sul campo e monitorare la biodiversità in quest'area, " dice Professore Associato di mammiferi marini e promotore dello studio Morten Tange Olsen del GLOBE Institute presso la Facoltà di Scienze della Salute e della Medicina, Università di Copenaghen.

Per rispondere a queste domande, ricercatori dell'Università di Copenaghen, L'Università di Aarhus e l'Istituto delle risorse naturali della Groenlandia hanno raccolto campioni d'acqua nella Groenlandia occidentale con l'aiuto di cacciatori e pescatori locali. Il loro metodo è semplice:esci in mare su una piccola barca e raccogli l'acqua in bottiglie. Il contenuto, però, è molto più complesso. Le bottiglie con acqua di mare contengono il cosiddetto DNA ambientale, che può fornire informazioni sull'impatto dei cambiamenti climatici e delle attività umane sulla biodiversità. I ricercatori hanno scelto di concentrarsi sulla balena della Groenlandia, che costituisce una specie chiave nell'ecosistema artico e quindi è un buon indicatore delle variazioni della temperatura dell'acqua e della copertura di ghiaccio marino.

"I campioni d'acqua contengono abbastanza DNA di balene per determinarne la presenza, diversità genetica, la composizione della popolazione e i modelli migratori. Puoi effettivamente monitorare la biodiversità marina dell'Artico semplicemente uscendo su una piccola barca e raccogliendo acqua in bottiglie, che viene successivamente analizzato nel laboratorio del DNA. Per di qua, siamo in grado di tenere d'occhio l'impatto degli esseri umani e dei cambiamenti climatici sulla balena della Groenlandia e su altre forme di vita marina nell'Artico, "dice Morten Tange Olsen.

Impronta in bottiglia

Insieme a cacciatori e pescatori locali a Qeqertarsuaq (Godhavn), i ricercatori hanno raccolto più di 100 campioni di acqua da un litro dalla baia di Disko nella Groenlandia occidentale nel maggio 2017 e 2018. A maggio, il ghiaccio marino si è appena rotto e le balene della Groenlandia visitano la zona per cercare cibo. I campioni sono stati raccolti da piccole imbarcazioni lungo i transetti e in particolare nell'"impronta" delle balene, le piccole increspature sulla superficie dell'acqua create quando le balene si alzano per respirare e si tuffano di nuovo.

"C'è molto più DNA di balena in un'impronta del genere che in un campione d'acqua casuale raccolto allo stesso tempo nella stessa area. Puoi trovare il DNA di balena in un'impronta almeno 10 minuti dopo la colomba della balena, "dice Natasja Lykke Corfixen, che ha contribuito ad avviare lo studio come parte della sua tesi di master presso la Facoltà di Scienze dell'Università di Copenaghen e il Groenlandia Institute of Natural Resources.

Ottimizzando i metodi del DNA in laboratorio, i ricercatori sperano di essere in grado di sequenziare l'intero genoma della balena sulla base di campioni d'acqua. "Finora siamo riusciti a sequenziare i genomi mitocondriali dai campioni di acqua, e stiamo attualmente testando vari metodi per catturare l'intero genoma della balena, così come i genomi delle alghe e dei crostacei che fanno parte della loro catena alimentare, " dice Ph.D. Studente presso il GLOBE Institute Dóra Székely.

Salute e genetica sulla base di un campione d'acqua

I ricercatori sperano che ottimizzando i protocolli di estrazione e sequenziamento del DNA, e saperne di più sulla connessione tra i geni, comportamento e salute, potranno eventualmente utilizzare il metodo per monitorare lo stato di salute della balenottera comune e di molti altri animali.

"Il campo del DNA ambientale sta vedendo un rapido sviluppo ed è sempre più utilizzato per il monitoraggio della biodiversità nei laghi, fiumi, zone umide e, in una certa misura, il mare. Abbiamo dimostrato che il metodo è utile anche nell'Artico, e che può essere utilizzato per monitorare non solo la presenza di una specie, ma anche la sua diversità e modelli di movimento. Sviluppando ulteriormente questo semplice metodo siamo in grado di aumentare significativamente la nostra conoscenza della biodiversità marina, e, si spera, l'impatto sia dei cambiamenti climatici che delle attività umane, "dice Morten Tange Olsen.