Entwicklung der ersten Strontium-Isolandschaft von Aotearoa

Dank eines Projekts der University of Otago ist es jetzt möglich, den regionalen Ursprung von allem, von Milch bis zu invasiven Käfern, zu verfolgen.

Eine von Ph.D. Kandidatin Robyn Kramer und Kollegen bedeutet, dass biologisches Material bestimmten geografischen Regionen in Aotearoa zugeordnet werden kann.

Kramers Doktorarbeit sammelte Hunderte von Pflanzen- und Bodenproben aus dem ganzen Land, um die erste Strontium-Isotopenkarte zu erstellen. Strontium und seine Isotope sind natürlich vorkommende Elemente, die in Nahrungs- und Wasserressourcen vorkommen.

Während solche Karten oder Isocapes anderswo auf der Welt entwickelt wurden, ist dies die erste für Aotearoa New Zealand.

Die Verwendung der Karte bedeutet, dass Forscher und Wissenschaftler besser vorhersagen können, woher unbekannte Materialien stammen, sagt sie.

„Wenn Menschen und Tiere diese Nahrungs- und Wasserressourcen konsumieren, enthalten und übertragen ihre biologischen Gewebe wie Haare, Zähne, Nägel und Knochen ein einzigartiges Signal, das analysiert und zu den geografischen Regionen zurückverfolgt werden kann, in denen diese Ressourcen angebaut und gewonnen wurden.

„Aufgrund dieser Rückverfolgbarkeit können wir Strontiumisotope verwenden, um die Herkunftsregion für unbekannte Materialien vorherzusagen und herauszufinden, woher sie möglicherweise stammen.“

Bisher hatte Aotearoa New Zealand noch keine Strontium-Isolandschaft. Ohne das Isoscape beruht die Vorhersage der Herkunftsregion mithilfe chemischer Techniken auf dem Vergleich von Spurenelementen unbekannter Proben mit bekannten Proben.

„Dies ist der DNA sehr ähnlich. Ihre Ergebnisse sind nur so gut wie die Materialdatenbank, mit der Sie Ihre Probe vergleichen können. Für Vorhersagen zur geografischen Herkunftsregion bedeutet dies, dass Sie nicht über eine tatsächliche Materialprobe von allen möglichen verfügen Standort in Aotearoa NZ, um Ihre unbekannte Probe zu vergleichen, werden Sie nicht sicher sein, woher sie stammt“, sagt Kramer.

„Das Isoscape nutzt maschinelles Lernen, um die Lücken zu schließen, indem es unser Wissen über Umweltvariablen und vorhandene georeferenzierte Strontiumisotopenwerte aus Pflanzen-, Tier- und Bodenproben nutzt.“

Das Modell könnte vielen Branchen und der Forschung zugute kommen und wird bereits vom Bio-Protection Research Center verwendet, um festzustellen, ob invasive Schädlinge, die an den Einreisehäfen gefunden wurden, etablierte neuseeländische Populationen darstellen oder neuere Eindringlinge sind.

„Zukünftige Forschung wird in der Lage sein, die Strontium-Isolandschaft in der forensischen, konservatorischen, geologischen oder archäologischen Forschung zu verwenden. Ich koordiniere derzeit mit einem … Studenten, der die Strontium-Isotop-Isolandschaft verwenden möchte, um die Herkunftsregion für die invasiven Wallabies vorherzusagen Aotearoa New Zealand, um die Bemühungen zur Verfolgung und Kontrolle der lästigen Eindringlinge zu unterstützen“, sagt sie.

„Unternehmen können das Modell verwenden, um ihre Herkunftsregionsprognosen für betrügerische Produkte auf dem Markt zu unterstützen. In diesem Fall würde das Unternehmen davon profitieren, wenn es in der Lage wäre, zu identifizieren, von wem oder zumindest woher betrügerische Formen ihrer Produkte stammen und das kann ihnen dabei helfen, diese Produkte vom Markt zu bekommen und den Umsatzverlust durch gefälschte Produkte zu reduzieren.“

Kramer würde jedoch am liebsten sehen, dass die Strontium-Isolandschaft für naturschutzbezogene Forschung verwendet wird.

„Ich denke, es wäre sehr cool, gefallene oder abgeworfene Federn von Aotearoas einzigartigen Vögeln zu sammeln und sie im Modell laufen zu lassen, um zu identifizieren, wo ihre Futtergebiete sind, um diese Gebiete zu erhalten und zu schützen. Dies würde die Notwendigkeit vermeiden, die Vögel zu fangen und zu markieren mit teurer GPS-Technologie, die abfallen kann.“

Kramer ist diese Art der Forschung nicht fremd; Als sie zuvor in den Vereinigten Staaten geforscht hatte, verwendete sie ein ähnliches Modell für Mittelamerika und Mexiko, um die Herkunftsregion für nicht identifizierte verstorbene lateinamerikanische Migranten vorherzusagen, um den Identifizierungs- und Rückführungsprozess zu beschleunigen.

„In diesem Fall kann die Verwendung der Strontium-Isotopen-Isolandschaft die Zeit erheblich verkürzen, in der eine Familie um ihren verlorenen geliebten Menschen trauern muss.

„Ich freue mich darauf, die innovativen Möglichkeiten zu sehen, wie die zukünftige Forschung diese neue Strontium-Isotopen-Isolandschaft von Aotearoa New Zealand nutzt.“

Die Studie wurde veröffentlicht in PLUS EINS.