Seasonal Patterns of Bacteria in Three Alpine Glacier-Fed Streams

Abstract

The world is experiencing global climate change, and alpine streams that are dependent on glacier melt, will be impacted by this change. As glaciers retreat, flow regimes of alpine streams are expected to shift, with earlier onsets of glacier melt and increased flow stochasticity. While these changes will influence the ecological conditions of these streams and associated downstream habitats, their future impacts are difficult to predict because the current temporal trends have been only superficially characterized. Microbial communities are an important part of alpine streams and play a fundamental role in key ecological processes. It is well known that algal biomass in alpine streams typically has seasonal patterns in response to the annual flow regime. Specifically, algal biomass tends to be low during most of the year, but it rapidly increases during "window of opportunity", when the otherwise harsh environmental conditions are more beneficial for growth. While this seasonal pattern has been well described, much less is known about how bacterial community composition and diversity respond to these changes. In this study, I investigate shifts in the diversity and community structure of bacteria, which are a non-negligible of microbial communities in alpine streams and play an important part in...

Svět prochází globální změnou klimatu, a alpské toky napájené ledovci budou touto změnou ovlivněny. Očekává se, že v důsledku pokračujícího ústupu ledovců dojde k posunům průtokových režimů, spojených s dřívějšími výskyty ledovcového odtoku a zvýšenou stochasticitou průtoku. Přestože tyto změny ovlivní ekologické podmínky v alpských tocích a na ně napojených ekosystémů, dopad těchto změn je těžké předvídat, jelikož současné temporální trendy ekologických podmínek v těchto tocích nejsou dostatečně prozkoumány. Mikrobiální společenstva jsou důležitou součástí alpských toků a hrají zásadní roli v mnoha klíčových ekologických procesech. Je dobře známo, že biomasa řas v alpských tocích má sezónní vývoj, reagující na roční průtok. Biomasa řas je obvykle v průběhu většiny roku velmi nízká, zatímco rychle narůstá během "oken příležitostí", kdy se jinak drsné podmínky prostředí alpských toků stávají příznivějšími pro růst mikroorganismů. Ačkoliv je tento jev poměrně dobře popsán, mnohem méně je známo o tom, jak na tyto sezónní změny prostředí reaguje struktura a diverzita bakterií. V této studii zkoumám změny v diverzitě a struktuře bakterií, které jsou nedílnou součástí společenstev v alpských potocích a hrají důležitou roli v klíčových ekologických procesech, jako je rozklad organické hmoty a koloběh...