Gekoppelde klimaat- en aardsysteemmodellen voorspellen verhoogde temperaturen en veranderende neerslagpatronen in Maritiem Antarctica en bepaalde kustgebieden in Continentaal Antarctica. Deze klimaatveranderingen zullen waarschijnlijk resulteren in het versneld afsmelten van gletsjers en ijskappen en de uitbreiding van ijsvrije gebieden, maar ook toenemende connectiviteit tussen regio's en veranderingen in hun hydrologie. Terrestrische en lacustriene biota in Antarctica vertonen een hogere graad van endemische en zijn biogeografisch sterker gestructureerd dan eerder werd aangenomen. Deze waarnemingen kunnen verklaard worden door het overleven en diversifiëren van taxa in geïsoleerde glaciale refugia. De effecten van deze toekomstige milieuveranderingen op de terrestrische en aquatische biodiversiteit zullen dus waarschijnlijk leiden tot homogenisering van biota tussen regio's, het uitsterven van bepaalde taxa en de verspreiding van invasieve soorten.

HabitAnt bestudeert de vroegere, huidige en toekomstige bewoonbaarheid van meren en hun stroomgebieden aan de kust van Oost-Antarctica. Hiertoe zullen de belangrijkste processen worden bestudeerd die hebben bijgedragen tot de huidige gemeenschapsstructuur, met inbegrip van langdurige persistentie van biota in glaciale refugia, en uitsterving, kolonisatie, diversificatie en biologische successie in reactie op veranderingen in het milieu gedurende de afgelopen 130.000 jaar. Meer specifiek streven we ernaar om (1) de aanwezigheid van lokale glaciale refugia te identificeren, met inbegrip van die gelegen onder het huidige zeeniveau, (2) de recente evolutionaire geschiedenis af te leiden van geselecteerde belangrijke lacustriene en terrestrische Antarctische biota in verschillende functionele en taxonomische groepen, (3) de soortensamenstelling en biologische successie te beoordelen in nieuw gevormde meren na het afsmelten van delen van de Antarctische IJskap en hun respons op klimaatopwarming, en (4) deze paleoecologische informatie te gebruiken, in combinatie met bestaande inventarissen van recente verspreidingsgegevens, om de respons van deze gemeenschappen op toekomstige klimaatveranderingen te voorspellen.

Onze studies zullen gebaseerd zijn op goed gedateerde sedimentkernen van meren in drie regio’s in Continentaal Antarctica die een verschillende deglaciatiegeschiedenis hebben. We zullen fossiel DNA (aDNA), microfossielen en een reeks sedimentologische en biogeochemische proxies analyseren, waaronder een kwantitatieve paleotemperatuur proxy op basis van glycerol dialkyl glycerol tetraether (GDGT) membraanlipiden en fossiele fotosynthetische pigmenten. We zullen onze paleoecologische analyses richten op drie tijdsvensters, namelijk het Eemiaan (voorgaande interglaciaal), het Laatste Glaciale Maximum en het Holoceen. De aDNA-data en microfossielengegevens zullen worden gekoppeld aan uitgebreide, recent ontwikkelde datasets met de verspreiding van hedendaagse lacustriene gemeenschappen in het Antarctische biogeografische gebied. Dit zal ons toelaten om na te gaan of taxa die momenteel gedijen in sub-Antarctica en Maritiem Antarctica de ijsvrije oases in Continentaal Antarctica hebben gekoloniseerd tijdens warme periodes. Extinctie en overleving van taxa tijdens de laatste ijstijd zullen bestudeerd worden in sedimenten die de interglacialen van het Eemiaan tot het Holoceen bestrijken. In combinatie met het bestuderen van onderzeese bekkens die Laat-Pleistocene en Vroeg-Holocene terrestrische en paleomeersedimenten bevatten, zal dit ons in staat stellen om de aanwezigheid van lokale (verborgen) glaciale refugia te identificeren. Fylogenetische moleculaire klokanalyses van geselecteerde cyanobacteriën, protisten en ongewervelden zullen gebruikt worden om hun evolutionaire dynamiek en geschiedenis af te leiden. Samen zullen deze datasets het ons in staat stellen om het optimum en de tolerantie van belangrijke taxa voor temperatuur en andere relevante milieuomstandigheden in Antarctische meren te modelleren. Deze gegevens zullen nuttig zijn voor het ontwerpen van behoudsstrategieën voor de Antarctische biodiversiteit.