Adriane Lams Forschung ermöglicht es Wissenschaftlern, künftige Klima- und Tierveränderungen im Zuge der weiteren Erwärmung der Erde genauer vorherzusagen.
Lam, eine Paläontologin und Paläozeanographin, ist Assistenzprofessorin am Fachbereich Geowissenschaften der Binghamton University der State University of New York, wuchs jedoch in einer ländlichen Stadt im Hanover County, Virginia, auf. Die Lage tief im Hinterland des Staates half Lam dabei ihre ersten wissenschaftlichen Erkundungen: Sie sammelte Steine und Tierschädel und lernte, Mineralientypen zu unterscheiden.
Jetzt untersucht sie eine Gruppe von Meeresplankton, sogenannte planktische Foraminiferen, die in der Meeresoberfläche leben. Foraminiferen scheiden eine Kalziumkarbonat-Schale aus, und wenn sie sterben, sammeln sich diese Schalen über Millionen von Jahren in Schichten auf dem Meeresboden an. Lams Ziel ist es, die Sedimente anhand des ersten und letzten Vorkommens bestimmter im Fossilienbestand erhaltener Foraminiferenarten zu datieren. Dieser Vorgang wird als Biostratigraphie bezeichnet.
Mithilfe der fossilen Planktonschalen können Forscher die ozeanischen Bedingungen während früherer Warmzeiten rekonstruieren, um vorherzusagen, wie die Systeme der Erde auf den Klimawandel reagieren werden. Bei der Betrachtung der mittleren Piacenz-Wärmeperiode, die vor etwa 3,3 Millionen Jahren stattfand, stellten Forscher beispielsweise fest, dass sich damals fast so viel Kohlendioxid in der Atmosphäre befand wie heute.
„Mit der Chemie zwischen ihnen [foraminifera] „Durch Tests können wir tatsächlich Rückschlüsse auf den Klimawandel ziehen, etwa auf Wassertemperaturen, Änderungen des Salzgehalts, Änderungen des Eisvolumens und auch Produktivitätsänderungen in der Wassersäule im Laufe der Zeit“, sagt Lam.
Biostratigraphen verlassen sich normalerweise auf ein bestimmtes Schema, um das Alter der Gesteine zu bestimmen, aber Lam erkannte, dass dieses nicht universell anwendbar war.
Plankton ist von Natur aus wandernd und wandert über lange Zeiträume in andere Gebiete. Daher konzentrierte sich ihr Labor auf die Entwicklung differenzierterer Systeme zur Zeitbestimmung anhand des fossilen Planktons in verschiedenen Bereichen des Ozeans.
Lam hat die Foraminiferen der mittleren Breitenregion des südwestlichen Pazifischen Ozeans vergrößert. Sie nutzt die Geochemie des Planktons, um die Temperatur des Oberflächenwassers, den Salzgehalt und mehr zu rekonstruieren.
Die Arbeit ist eine Erweiterung der Postdoktorandenforschung, die Lam in Binghamton begonnen hat, sowie eine Fortsetzung ihres Dissertationsprojekts. Sie promovierte an der University of Massachusetts, Amherst in Geowissenschaften; Dort war sie auch, als sie ihre erste Ozeanexpedition unternahm. Nach einem ausführlichen Bewerbungsprozess für das Schiff arbeiten ausgewählte Forscher zwei Monate lang zwölf Stunden am Tag auf See.
Für Lam ist es kein schlechter Handel. Die Wissenschaftler verbrachten lange Tage auf See, aber die Besatzung kümmerte sich um alltägliche Aufgaben wie Kochen, Putzen und Wäschewaschen. Viele von Lams Experimenten basieren auf Unterwassersedimentkernen, die sie und ihr Forschungsteam während dieser Reise gewonnen haben.
„Eine der lebendigsten Erinnerungen an das Segeln in der Tasmanischen See ist es, nachts an Deck zu gehen und in den Himmel zu schauen“, erinnert sich Lam. „Ich habe den Himmel noch nie so klar gesehen. Es gibt keine Lichtverschmutzung und man kann die Milchstraße sehen, die sich über den gesamten Himmel erstreckt. Es ist atemberaubend.“
Für ihre Dissertationsforschung rekonstruierte Lam die Erweiterung des Kuroshio-Stroms, eine westliche Grenzströmung, die Gewässer in der Nähe von Japan mit Wärme versorgt und dabei hilft, eine große Vielfalt an Meereslebewesen zu unterstützen. Sie wollte das Verhalten von Foraminiferen beobachten, wenn das warme Wasser des Kuroshio auf die kalten Strömungen der Arktis trifft und ein Übergangsgebiet mit Arten warmen und kalten Wassers entsteht, das als Ökoton bezeichnet wird. Genauer gesagt wollte sie quantifizieren, wie viele Arten in den jetzt gemäßigten Gewässern überleben konnten.
„In einer der von uns veröffentlichten Arbeiten wurde festgestellt, dass es in der Kuroshio-Stromerweiterung in diesem Zeitraum in den letzten mindestens 12 Millionen Jahren tatsächlich eine sehr hohe Diversität gab“, sagt Lam. „Und wir glauben, dass das zwei Dinge bedeutet: Erstens, dass dieser Strom in dieser Region sehr lange planktische Foraminiferen aufrechterhalten hat. Zweitens, dass der Ökoton der Kuroshio-Stromerweiterung schon sehr lange ein vorherrschendes Merkmal im Nordwestpazifik ist.“ “
Lam war daran interessiert zu erfahren, dass die Foraminiferen auf dem 37. nördlichen Breitengrad eine größere Diversität aufwiesen, was viel höher ist als der zuvor vorhergesagte Breitengrad des Feldes, bei dem die Foraminiferenvielfalt ihren Höhepunkt erreicht.
„Das nennt man Breitendiversitätsgradient, und viele biologische Studien sagen, dass die Tropen die größte Vielfalt an Organismen beherbergen – das gilt nicht für alle Arten“, sagt Lam. „Unsere Studie ergab also, dass der Breitendiversitätsgradient für Foraminiferen tatsächlich etwas anders sein könnte. … Wir zeigten eine höhere Diversität in höheren Breiten.“
Obwohl Lam die Forschung liebt, besteht der coolste Teil ihres Jobs darin, den Schülern alles über ihre Leidenschaft beizubringen: die Geologie. Lam hat eine besondere Botschaft, die sie allen ihren Schülern während ihrer gemeinsamen Zeit gerne hinterlassen möchte.
„Mein erster Kommentar ist: Du gehörst dazu, jeder gehört dazu“, sagt Lam, der ein College-Student der ersten Generation war. „Die akademische Welt war vielleicht anfangs nicht für jedermann geeignet, aber heute ist sie das ganz sicher. Der zweite Ratschlag, den ich habe, ist, Mentoren zu finden – nicht nur Berater; finden Sie Mentoren. Das sind Menschen, die Ihnen in Ihrer Karriere weiterhelfen werden.“ . Es geht einfach darum, Menschen zu finden, auf die man sich verlassen kann und denen man vertrauen kann. Die werden einen guten Rat geben und einen unterstützen, egal was passiert.“