Στο "μικροσκόπιο" του ΕΛΚΕΘΕ η επίδραση της κλιματικής αλλαγής στους θαλάσσιους οργανισμούς

Η παγκόσμια αλλαγή του κλίματος, πέρα από την αδιαμφισβήτητη αποτύπωσή της στα επιστημονικά δεδομένα, έχει πλέον αρχίσει να γίνεται αντιληπτή και στην καθημερινότητά μας.

Ιδιαίτερα στη Μεσόγειο Θάλασσα, η αύξηση της θερμοκρασίας είναι πολλαπλάσια σε σχέση με τον ανοιχτό ωκεανό και όλα δείχνουν ότι θα συνεχίσει να αυξάνεται τις επόμενες δεκαετίες. Εκτός από τη μεταβολή των μέσων τιμών της θερμοκρασίας, ένα ακραίο φαινόμενο που γίνεται ολοένα και συχνότερο είναι οι θαλάσσιοι καύσωνες, όπως για παράδειγμα αυτός που καταγράφηκε τον περασμένο Ιούνιο στο Αιγαίο και την ευρύτερη περιοχή της Ανατολικής Μεσογείου.

Παράλληλα με τις θερμικές ανωμαλίες καταγράφονται και άλλες μεταβολές των συνθηκών στο θαλάσσιο περιβάλλον, όπως η οξίνιση του νερού λόγω της αυξημένης συγκέντρωσης διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα. Ο συνδυασμός αυτών των φαινομένων παγκόσμιας κλίμακας με τοπικές πιέσεις όπως η ρύπανση και η αλόγιστη επέμβαση στο παράκτιο περιβάλλον, έχουν καταστήσει τη Μεσόγειο μια θάλασσα «υπό πολιορκία», η οποία αλλάζει γρήγορα επηρεάζοντας την ποιότητα ζωής και την οικονομική δραστηριότητα.

Το νέο ερευνητικό πρόγραμμα που ξεκίνησε πρόσφατα στο Ινστιτούτο Θαλάσσιας Βιολογίας, Βιοτεχνολογίας και Υδατοκαλλιεργειών (ΙΘΑΒΒΥΚ) του Ελληνικού Κέντρου Θαλασσίων Ερευνών (ΕΛΚΕΘΕ) θα μελετήσει την επίδραση των φαινομένων της κλιματικής αλλαγής στους θαλάσσιους οργανισμούς. Η έρευνα θα πραγματοποιηθεί σε οργανισμούς περιορισμένης κινητικότητας, όπως οι σπόγγοι και τα γαστερόποδα μαλάκια. Οι οργανισμοί αυτοί είναι οι κύριοι αποδέκτες της πίεσης από τη μεταβολή των περιβαλλοντικών συνθηκών, αφού δε μπορούν να διαφύγουν από την επίδρασή της – για παράδειγμα κολυμπώντας στα ανοιχτά. Παράλληλα, αποτελούν δομικές μονάδες του ευρύτερου συνόλου της βιοποικιλότητας των θαλάσσιων οικοσυστημάτων, επηρεάζοντας άμεσα την υγεία και καλή λειτουργία τους.

Οι σπόγγοι και τα γαστερόποδα μαλάκια, οργανισμοί περιορισμένης κινητικότητας και συνεπώς ευάλωτοι στις επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής, θα αποτελέσουν το ερευνητικό αντικείμενο του προγράμματος MACCIMO. (Φωτογραφίες: Θ. Νταϊλιάνης, ΙΘΑΒΒΥΚ-ΕΛΚΕΘΕ)

Η μελέτη των επιπτώσεων της κλιματικής αλλαγής στους οργανισμούς-στόχους θα πραγματοποιηθεί σε πειραματικά ενυδρεία, στα οποία θα γίνει προσομοίωση των ακραίων συνθηκών θερμοκρασίας και οξύτητας που καταγράφονται επί του παρόντος στις ελληνικές θάλασσες, αλλά και αυτών που προβλέπονται επιστημονικά τις επόμενες δεκαετίες. Μέσα από τα πειράματα αυτά, οι ερευνητές θα μπορέσουν να εκτιμήσουν τις άμεσες επιπτώσεις που επιφέρει στους θαλάσσιους οργανισμούς η έκθεση σε συνθήκες στα όρια του φυσιολογικού τους εύρους και να προδιαγράψουν τις αναμενόμενες μεταβολές στη δομή και λειτουργία των θαλάσσιων οικοσυστημάτων στις επόμενες δεκαετίες, ώστε να σχεδιάσουν αποτελεσματικά μέτρα αντιμετώπισης ή μετριασμού των απειλών.

Η μελέτη των επιπτώσεων της κλιματικής αλλαγής στους θαλάσσιους οργανισμούς θα πραγματοποιηθεί σε πειραματικά ενυδρεία, στα οποία θα γίνει προσομοίωση των ακραίων συνθηκών θερμοκρασίας και οξύτητας που επικρατούν ή προβλέπονται ελληνικές θάλασσες. (Φωτογραφία: ΙΘΑΒΒΥΚ-ΕΛΚΕΘΕ)

Η επιστημονική προσέγγιση για την εκτίμηση της απόκρισης των οργανισμών που θα μελετηθούν είναι πολυδιάστατη και στηρίζεται σε επιστημονικές μεθόδους αιχμής, όπως: (α) η τρισδιάστατη απεικόνιση της εξωτερικής και εσωτερικής μορφολογίας με μικροτομογράφο, (β) η εκτίμηση του μεταβολικού ρυθμού μέσω της κατανάλωσης οξυγόνου, (γ) ο προσδιορισμός της γονιδιακής έκφρασης, ιδιαίτερα σε γονίδια που σχετίζονται με το στρες και (δ) η εκτίμηση αλλαγών στο μικροβίωμα των οργανισμών με τεχνολογίες αλληλούχησης νέας γενιάς.

Η απόκριση των θαλάσσιων οργανισμών στις επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής θα μελετηθεί με επιστημονικές μεθόδους αιχμής, όπως η γονιδιωματική και η τρισδιάστατη απεικόνιση σε μικροτομογράφο. (Φωτογραφίες: ΙΘΑΒΒΥΚ-ΕΛΚΕΘΕ)

Είναι αξιοσημείωτο ότι όλες οι ερευνητικές προσεγγίσεις θα υλοποιηθούν αποκλειστικά στο Ινστιτούτο Θαλάσσιας Βιολογίας, Βιοτεχνολογίας και Υδατοκαλλιεργειών και στο Ενυδρείο του ΕΛΚΕΘΕ Κρήτης, το οποίο διαθέτει εξειδικευμένο εξοπλισμό υψηλής τεχνολογίας αλλά και επιστημονικό προσωπικό υψηλής εξειδίκευσης για τη διεξαγωγή των πειραμάτων και την ανάλυση των αποτελεσμάτων. Συγκεκριμένα, η ερευνητική ομάδα του προγράμματος αποτελείται από τον Δρ. Θάνο Νταϊλιάνη, συντονιστή και επιστημονικό υπεύθυνο του έργου, την Δρ. Εύα Χατζηνικολάου επικεφαλής του σχεδιασμού των πειραμάτων προσομοίωσης της κλιματικής αλλαγής και των μορφομετρικών αναλύσεων, την υποψήφια διδάκτορα Κλεονίκη Κεκλίκογλου, υπεύθυνη για την βιοαπεικόνιση, τον Δρ. Παναγιώτη Γρηγορίου, υπεύθυνο για την εκτίμηση του μεταβολικού ρυθμού, τη Δρ. Ελισάβετ Καϊτετζίδου, υπεύθυνη για την εκτίμηση της γονιδιακής έκφρασης, και τους Δρ. Αναστασία Γιώτη και Δρ. Γιον Μπεντ Κριστόφερσεν, υπεύθυνους για την ανάλυση των μικροσυμβιωτικών βιοκοινοτήτων.

Η μελέτη της εκτίμησης του μεταβολικού ρυθμού θα πραγματοποιηθεί στην ερευνητική υποδομή μεταβολικών θαλάμων του Τμήματος Βιολογίας Πανεπιστημίου Κρήτης (Καθηγ. Μιχάλης Παυλίδης) που φιλοξενούνται στο ΙΘΑΒΒΥΚ στο πλαίσιο ερευνητικής συνεργασίας, υπό την επίβλεψη του Διευθυντή Ερευνών Δρ. Νίκου Παπανδρουλάκη. Σημαντική συμβολή στην υλοποίηση του ερευνητικού έργου έχει το Ενυδρείο Κρήτης Cretaquarium, αφού τα πειράματα προσομοίωσης των κλιματικών συνθηκών θα πραγματοποιηθούν στις πειραματικές δεξαμενές του τελευταίου στο πλαίσιο ερευνητικής συνεργασίας.

Το ερευνητικό πρόγραμμα MACCIMO – Πολυδιάστατες προσεγγίσεις για την εκτίμηση των επιπτώσεων της κλιματικής αλλαγής στους θαλάσσιους οργανισμούς έχει τριετή διάρκεια και χρηματοδοτείται από το Ελληνικό Ίδρυμα Έρευνας και Καινοτομίας στο πλαίσιο της Δράσης «2η Προκήρυξη ερευνητικών έργων ΕΛ.ΙΔ.Ε.Κ. για την ενίσχυση των μελών ΔΕΠ και Ερευνητών/τριών», στην οποία διακρίθηκε καταλαμβάνοντας την πρώτη θέση μεταξύ των ανταγωνιστικών ερευνητικών προτάσεων στην επιστημονική περιοχή «Περιβάλλον και Ενέργεια».

Η ερευνητική ομάδα του προγράμματος MACCIMOαποτελείται κατά κύριο λόγο από νέους επιστήμονες του ΙΘΑΒΒΥΚ-ΕΛΚΕΘΕ. Από αριστερά προς τα δεξιά, Δρ. Θάνος Νταϊλιάνης, Δρ. Εύα Χατζηνικολάου, Κλεονίκη Κεκλίκογλου, Δρ. Παναγιώτης Γρηγορίου, Δρ. Ελισάβετ Καϊτετζίδου, Δρ. Αναστασία Γιώτη, Δρ. Γιον Μπεντ Κριστόφερσεν, Δρ. Νίκος Παπανδρουλάκης.

Το Ινστιτούτο Θαλάσσιας Βιολογίας, Βιοτεχνολογίας & Υδατοκαλλιεργειών (ΙΘΑΒΒΥΚ) είναι ένα από τα τρία ινστιτούτα του Ελληνικού Κέντρου Θαλασσίων Ερευνών (ΕΛΚΕΘΕ) με έδρα το ΗράκλειοΚρήτης και εγκαταστάσεις στην Ανάβυσσο, Αττικής και Σούδα Χανίων. Με προσωπικό 120 ατόμων και 27 τακτικούς ερευνητές, δραστηριοποιείται στην θαλάσσια βιοποικιλότητα, τη γενετική και γονιδιωματική, και τις υδατοκαλλιέργειες.