Satellietgegevens ontmoeten cellulair DNA voor soorten die van belang zijn

Vragen, theorieën, ontdekkingen e,d, op het gebied van wiskunde, natuurkunde en chemie horen hier thuis.
Plaats reactie
Gebruikersavatar
univers
Observer
Berichten: 33354
Lid geworden op: 27 jan 2013, 11:10

Satellietgegevens ontmoeten cellulair DNA voor soorten die van belang zijn

Bericht door univers » 24 okt 2020, 06:52

De ongeveer 23 miljoen hectare grote National Petroleum Reserve in Alaska is rijk aan olie- en gasbronnen - en rijk aan inheemse vispopulaties. Wetenschappers van NASA combineren gegevens van watermonsters die vis-DNA bevatten met satellietgegevens om inheemse vissen te vinden en hun leefgebieden te identificeren. Deze informatie over waar inheemse vissen zich bevinden, kan worden gebruikt om ze te beschermen en om een ​​belangrijk ecosysteem in stand te houden in het licht van de menselijke ontwikkeling en het veranderende klimaat.

Afbeelding
Luchtfoto van de National Petroleum Reserve in Alaska.
Credits: US Department of the Interior, Bureau of Land Management

"De innovatieve methoden in dit project kunnen de aanwezigheid van vissoorten over een groot gebied efficiënter bepalen dan eerdere bemonsteringsmethoden", zegt Jay Skiles van het programmagebied Ecological Forecasting binnen NASA's Applied Sciences Program , onderdeel van de Earth Science Division. voegde eraan toe dat deze techniek om op afstand gedetecteerde satellietgegevens te combineren met moleculaire biologie een nieuwe manier is om biodiversiteit te meten.

Het team heeft op maat gemaakte kaarten gemaakt van de voorspelde locaties van meerdere vissoorten die het Bureau of Land Management kan gebruiken in het besluitvormingsproces. Dit federale agentschap heeft de leiding over het beheer van land voor meervoudig gebruik in het National Petroleum Reserve in Alaska - inclusief olie- en gasvoorraden, recreatie, wetenschappelijk onderzoek en oogsten voor levensonderhoud - en dit allemaal met behoud van de leefgebieden van vissen en dieren in het wild.

"Voor voorstellen voor landgebruik op zowel lokale als landschapsschaal, zullen de vis-eDNA-bemonstering en bijbehorende modellering meer wijdverspreide en uitgebreide visverspreidingsinformatie opleveren dan wat beschikbaar is via verspreide bemonstering over de uitgestrekte regio", aldus Matthew Whitman, visbioloog voor het Bureau van het Arctic District van Land Management.

Afbeelding
Monsters van eDNA laten onderzoekers zien waar soorten zoals kwabaal aanwezig zijn (groene stippen in de linker afbeelding) of waar ze niet zijn (rode stippen), evenals de waarschijnlijkheid van de habitat van de soort weergegeven als rode, oranje en blauwe lijnen in de rechter afbeelding.
Credits: NASA / John Olson

Milieu-DNA, of eDNA, verzameling omvat het filteren van water uit een rivier of stroom en vervolgens het detecteren van het DNA van verschillende soorten in het water op moleculair niveau. Organismen "lekken" DNA in het water via fragmenten van huid of afvalproducten, die onderzoekers kunnen analyseren en categoriseren om de vispopulaties en het ecosysteem van de waterweg beter te begrijpen.

"We realiseerden ons dat we [het Bureau of Land Management] konden helpen bij het opvullen van gegevenshiaten op landschapsniveau met behulp van DNA in het water en informatie van NASA-satellieten", zegt John Olson, een assistent-professor aan de California State University, Monterey Bay en hoofdonderzoeker met dit project.

Olson's team ontwierp modellen om landschapskenmerken te onderzoeken , zoals vegetatie "groenheid" en watertemperaturen, om kaarten te maken die de waarschijnlijkheid schatten dat elke vissoort in een bepaald deel van een stroom voorkomt.

“We beantwoordden de oproep van NASA om buiten de gebaande paden te denken; om nieuwe manieren te ontdekken om dingen te doen, ”zei Olson. "Dat heeft ons ertoe aangezet om op het idee te komen om in de eerste plaats milieugegevens te gebruiken." Olson's team combineerde teledetectiegegevens van satellieten met rapporten op de grond van vispopulaties en eDNA om te voorspellen waar verschillende soorten zoetwatervissen zouden kunnen leven.

"We gebruikten teledetectie van satellieten en andere soorten ruimtelijke gegevens om een ​​verband te identificeren - om te zien welke vissen de voorkeur geven aan koud water of snel bewegend water en welke de voorkeur geven aan waterwegen dichter bij de kust", zei Olson.

Deze habitatinformatie wordt geleverd door het Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer ( MODIS ) -instrument aan boord van NASA's Terra- en Aqua-satellieten, samen met beelden van de Landsatreeks satellieten, een gezamenlijke missie van NASA en de US Geological Survey. Veel vissoorten zouden bijvoorbeeld niet leven in gebieden waar Landsat laat zien dat het landschap wordt gedomineerd door dwergstruiken, legde Olson uit. Die gebieden zijn misschien perfect voor de struiken, maar ze zijn te droog of met te weinig voedingsstoffen voor vissen om te gedijen. MODIS kan de landoppervlaktetemperatuur vanuit een baan detecteren en kan wetenschappers vertellen welke stromen warmer zijn. Samen stelt de informatie van deze twee satellieten het team in staat om vegetatie en andere lokale omstandigheden vanuit de ruimte te beoordelen, die ze hebben omgezet in een aangepaste reeks kaarten.

Het Bureau of Land Management is van plan om het eDNA-werk te gebruiken als een extra instrument om toekomstige managementbeslissingen in het National Petroleum Reserve in Alaska te informeren en kan het gebruik ervan uitbreiden naar andere delen van Alaska.

"Dit project ontwikkelde specifieke genetische tests voor Arctische vissen van specimens die in het reservaat zijn verzameld, die zullen worden gearchiveerd in een database die beschikbaar zal zijn voor het Bureau of Land Management, evenals andere instanties," zei Whitman.

Olson voegt eraan toe dat het project al zo'n belofte toont dat zijn team nu samenwerkt met het Amerikaanse ministerie van Defensie om een ​​soortgelijk project voor amfibieën langs de kust van Californië uit te voeren.

https://www.nasa.gov/feature/satellite- ... f-interest
Een mens is net een open boek, je moet het enkel kunnen lezen.

Plaats reactie