Windows of opportunity: changes in diatom stream communities over a flow year in the Austrian Alps.

Abstract

Glaciers are rapidly receding in the European Alps as a consequence of climate change, altering the flow regimes of the glacier-fed rivers that drain them. This transition is likely to affect resident organisms through subsequent changes in discharge, temperature, and dissolved ions. Yet, little is known about how the resident communities currently respond to similar changes that naturally take place over the course of the year, let alone how they might respond to glacier recession in the future. Thus, in my work, I investigate how seasonal changes in discharge and temperature influence glacier-fed stream diatom (Bacillariophyta) communities. To do this, I studied benthic sediments that were sampled on six weeks bases across a full annual hydrological cycle from September 2023 to September 2024 in three Austrian streams. A so-called 'window of opportunity' (a period of favorable conditions in the absence of glacier melt), occurred in late December and March, allowing for comparisons within and among these 'window' periods. Increased algal biomass was observed already in January, despite low temperatures, but the largest peak occurred in March. The composition of the diatom community in the sediments was examined using both light microscopy and environmental DNA (eDNA) sequencing. However, the...

V důsledku klimatických změn ledovce v evropských Alpách rychle ustupují a mění průtokový režim ledovcových řekách, které je odvodňují. Tato změna pravděpodobně ovlivní místní organismy prostřednictvím následných změn v průtoku, teplotě a rozpuštěných iontech. Přesto je málo známo o tom, jak rezidentní společenstva v současnosti reagují na podobné změny, které přirozeně probíhají v průběhu roku, natož jak by mohla reagovat na ústup ledovců v budoucnu. Proto ve své práci zkoumám, jak sezónní změny v průtoku a teplotě ovlivňují rozsivková (Bacillariophyta) společenstva ledovcových toků. Za tímto účelem jsem studoval bentické sedimenty, které byly vzorkovány v šestitýdenních intervalech během celého ročního hydrologického cyklu od září 2023 do září 2024 ve třech rakouských tocích. Takzvané "okno příležitosti" (období příznivých podmínek kdy netají ledovce) nastalo od konce prosince do března, což umožnilo srovnání v rámci těchto "oken" i mezi nimi. Zvýšená biomasa řas byla pozorována již v lednu, a to i přes nízké teploty, ovšem největší vrchol nastal v březnu. Složení společenstva rozsivek v sedimentech bylo zkoumáno pomocí světelné mikroskopie a sekvenování environmentální DNA (eDNA). Počet sekvencí eDNA mimo období "okna" však nebyl dostatečný pro srovnání během celé sezóny. V rámci samotného...