Onderzoeksproject P4S/25/MonASPA (Onderzoeksactie P4S)
Tijdens de ATCM XLV - CEP XXV-bijeenkomst in 2023 werden zeven ijsvrije locaties in het westelijk deel van het Sør Rondane Gebergte aangewezen als onderdeel van een Antarctic Specially Protected Area (ASPA) om hun unieke ecologische, wetenschappelijke, esthetische en wilderniswaarden te beschermen (maatregel 18). De biologische gemeenschappen in ASPA 179 worden gedomineerd door micro-organismen en zijn kwetsbaar voor antropogene verstoringen, waaronder vertrapping en overmatige bemonstering, de introductie van niet-inheemse taxa en andere globale en ecologische veranderingen. Daarom heeft België het initiatief genomen om deze aanvullende milieubescherming voor de zeven locaties voor te stellen en een beheersplan opgesteld dat door het Antarctic Treaty System (ATS) is goedgekeurd. Om te oordelen of de regels van dit beheersplan doeltreffend zijn, of dat er verbeteringen moeten worden aangebracht bij de vijfjaarlijkse evaluatie in 2028 - zoals vereist door het Protocol inzake milieubescherming (CEP) - moet een plan voor monitoring van de omgeving worden ontwikkeld. Op basis hiervan kunnen mogelijke effecten op de beschermde gebieden worden opgespoord, zoals milieuveranderingen en antropogene effecten.
De doelstellingen van MonASPA zijn het ontwerpen en opstellen van een multidisciplinair en systematisch monitoringplan voor ASPA 179 ter ondersteuning van de rol van België in het Antarctisch beleid, en het communiceren van informatie over deze ASPA aan alle relevante belanghebbenden. De specifieke doelstellingen zijn (i) het analyseren van de biodiversiteit van bacteriën, micro-eukaryoten en micro-ongewervelden en deze resultaten vergelijken met die van monsters die zijn genomen vóór de afbakening van de ASPA, (ii) het gebruik van teledetectie beoordelen om bepaalde habitats in de ASPA te monitoren en de impact tijdens de monitoring tot een minimum te beperken, (iii) een ANTOS Tier 1-monitoringtoren te installeren om veranderingen in het milieu op biologisch relevante schaal te identificeren en op te volgen, (iv) standard operating procedures (SOPs) op te stellen waarin de protocollen voor monitoring worden gedocumenteerd om de robuustheid en consistentie in de toekomst te waarborgen, evenals FAIR-pijplijnen voor gegevensanalyse en -opslag uit te werken om analyses in de toekomst mogelijk te maken wanneer er nieuwe technieken beschikbaar komen, (v) een informatiepaper (IP) voor het CEP en een samenvatting voor het Antarctic Environments Portal (https://environments.aq/) op te stellen over de biodiversiteit van terrestrische en aquatische habitats in binnenlandse poolwoestijnen van Antarctica, en (vi) het personeel van het Princess Elisabeth Antarctica-station (PEA) en wetenschappers die van plan zijn om in de ASPA-gebieden te gaan werken, te informeren over de waarden die bescherming behoeven, en ondersteuning te bieden bij het invullen van vergunningaanvragen. Om dit te bereiken, zal MonASPA de biodiversiteit van bodemgemeenschappen analyseren door ampliconsequencing van taxonomische merkergenen te combineren met shotgun metagenomics sequencing van monsters die zijn genomen in permanente monitoringplots in de ASPA-locaties. De pijplijnen voor de bioinformatica-verwerking zullen worden geïntegreerd in een GEN-ERA-toolbox met behulp van Nextflow-workflows en Apptainer-containers om ze te stabiliseren, waardoor de reproduceerbaarheid en interoperabiliteit van bio-informatica op lange termijn wordt gewaarborgd. Bovendien zullen vergelijkende genomische analyses worden gebruikt om het genetische potentieel van eerder geïdentificeerde sleuteltaxa te beoordelen en hun specifieke aanpassingen te vergelijken met die van niet-polaire, maar verwante taxa. Nieuw en eerder geïsoleerde bacteriën, cyanobacteriën en microalgen zullen gedeponeerd worden in een speciale subcollectie ‘Sør Rondane Mountains’ van de BCCM/LMG-, ULC- en DCG-collecties. Deze stammen zullen worden gekarakteriseerd en de genetische gegevens zullen worden opgeslagen in GBIF en geanalyseerd met behulp van de GEN-ERA-tool voor vergelijkende genomische analyses. Basisinformatie over habitattypes en de biomassa van algenmatten zal worden verkregen met behulp van drones uitgerust met multispectrale camera's, in combinatie met satellietmetingen (Landsat 8 en 9 TIRS) en in situ temperatuurmetingen, evenals een stralingsmodel gekoppeld aan terreinschaduwprojecties op basis van een terreinmodel met hoge resolutie. Daarnaast zullen archieven met optische satellietbeelden op decameterschaal (Landsat en Sentinel-2) worden verzameld om de seizoensgebonden variatie in sneeuwbedekking te beoordelen. Tijdens veldcampagnes zullen satellietbeelden op meterschaal worden verzameld en zal het gebruik ervan voor langetermijnmonitoring worden onderzocht. Passieve luchtmonsters zullen worden gebruikt om in lucht verspreide propagules te verzamelen, die met behulp van moleculaire merkers zullen worden geanalyseerd om het transport van (levensvatbare) biota via luchtstromingen naar en tussen de locaties te beoordelen. Er zal een ANTOS Tier 1-monitoringstoren worden geïnstalleerd, uitgerust met meerdere sensoren die biologisch relevante parameters meten, zoals fotosynthetisch actieve straling, sneeuwdiepte en bodemvochtigheid, om een uitgebreid basisinzicht te verkrijgen in de natuurlijke variabiliteit en de snelheid van veranderingen in de habitats. De projectresultaten zullen volgens het FAIR-principe worden opgeslagen in GBIF en via verschillende initiatieven en documenten worden gecommuniceerd. Alle gegevens zullen volledig worden geïntegreerd in lopende en geplande SCAR-activiteiten en expertengroepen, waaronder ANTOS, Ant-ICON en C-CAGE. De resultaten zullen bovendien wetenschappelijke informatie leveren voor de vergaderingen van de ATCM en CEP.
