Arktische Universität Norwegen (UiT)
Das ArcEcoGEN-Forschungszentrum im Tromsø-Museum der Arktischen Universität Norwegen (UiT) ist die Gastinstitution von MEMELAND. In Tromsø leiten Prof. Tony Brown und sein Team das Projekt und sind auf die Extraktion und Analyse alter DNA aus Sedimenten (sedaDNA) spezialisiert. In Zusammenarbeit mit dem Straßburger Team betreibt Tromsø außerdem eine Feldprobennahmegruppe, die Seen und einige Feuchtgebiete in den nördlichen und westlichen Teilen des Untersuchungsgebiets beprobt, darunter ganz Skandinavien, Mitteleuropa sowie Norddeutschland und Frankreich. Darüber hinaus nutzt das Projekt Material aus zahlreichen weiteren Institutionen, das für sedaDNA-Analysen geeignet ist. Insgesamt werden mehr als 100 Kerne und 4.000-8.000 Proben untersucht, um die sich wandelnde Natur der europäischen Biodiversität in den letzten 2.000 Jahren beziehungsweise seit der Römerzeit zu erfassen. Ermöglicht wird dies durch hochauflösende Datierungen (siehe Abschnitt Salzburg), ergänzt durch fäkale und andere Biomarker (Eawag-Team) sowie archäobotanische Studien (Oxford-Team).
Die Tromsø-Gruppe ist auf die Extraktion und Analyse von sedaDNA aus verschiedenen paläoökologischen Kontexten spezialisiert - überwiegend aus Seen, aber auch aus Feuchtgebieten, Auen, Hangsedimenten und archäologischen Fundstellen. Diese Studie konzentriert sich auf kleine Seen in Agrarlandschaften Nordwesteuropas. Im Wesentlichen kommen zwei methodische Ansätze zum Einsatz: erstens die Amplikon- oder Metabarcoding-Analyse, bei der die DNA in einer Probe gezielt angereichert und vor der Sequenzierung vervielfältigt wird. Dies ist die zentrale Arbeitsmethode des Projekts, da sie sich als besonders zuverlässig und kosteneffizient erwiesen hat. Allerdings ist sie meist auf bestimmte Organismengruppen beschränkt, darunter Gefäßpflanzen und Wirbeltiere, auch wenn sich andere DNA ebenfalls amplifizieren lässt. Außerdem kann sie nicht intrinsisch über Schadensmuster authentifiziert werden und erlaubt nur eingeschränkt Aussagen unterhalb der Artebene. Diese Grenzen lassen sich durch nicht-amplikonbasierte oder Shotgun-Sequenzierung überwinden. Die Tromsø-Gruppe entwickelt kontinuierlich neue Methoden, um die Informationstiefe aus diesen sedimentären Archiven zu erhöhen und die Grenzen sowie Verzerrungen der Daten besser zu verstehen.
In vielen Fällen werden diese Daten mit Biomarker- und archäobotanischen Daten einschließlich Pollen kombiniert, um eine ganzheitlichere Rekonstruktion vergangener Agrarökologien zu ermöglichen. Dazu gehören nicht nur Kulturpflanzen und domestizierte Tiere, sondern auch Unkräuter, synanthrope Arten (Parasiten, Schädlinge, Kommensalen usw.) sowie Veränderungen der nordwesteuropäischen Tieflandökosysteme. Diese Daten werden eine neue Erzählung der europäischen Biodiversität auf zwei Ebenen ermöglichen: die Geschichten einzelner Fundorte und Arten sowie regionale Muster auf Biom-Ebene, die die Biodiversität Nordwesteuropas prägen. Dies ist wichtige Evidenz im Bemühen, hohe Biodiversität und Umweltqualität angesichts des Klimawandels sowie des wachsenden Drucks durch Bevölkerungszunahme und technologische Entwicklung zu erhalten. Interessanterweise gab es eine solche Situation bereits früher: Die Geschichte der Landwirtschaft seit der römischen Präsenz in Nordeuropa ist eine Geschichte anhaltenden Bevölkerungswachstums und Wohlstands, jedoch mit komplexen Folgen für Biodiversität und Natur. Diese archäologische und historische Dimension steht im Mittelpunkt des Oxford-Teams. Die Ergebnisse werden auf verschiedenen räumlichen Skalen veröffentlicht und genutzt, um die sich wandelnde Natur von Landschaften und Ökologie in der gesamten Region zu verstehen, einschließlich räumlicher Modellierungen, die gemeinsam mit dem Labor für Quantitative Ökologie der Karls-Universität in Prag durchgeführt werden.