Microbial communities and carbon cycling in subglacial ecosystems and their analogues

Abstract

Subglaciální prostředí se nachází na rozhraní ledovců a jejich podloží. Představuje jeden z hlavních ekosystémů spojených s ledovci a ledovcovými pokrývkami. Zahrnuje tekutou vodu i jemný materiál rozdrcený pohybem ledovců obsahující organický uhlík. Je dobře známo, že v něm existují aktivní mikrobiální komunity, které obývají toto prostředí a jsou přizpůsobeny životu v extrémních podmínkách. Jelikož jsou subglaciální ekosystémy většinou izolovány od atmosféry, obsah kyslíku je tu obvykle velmi nízký, proto organismy obývající tato prostředí často používají anaerobní/anoxické strategie k zajištění svého přežití. Znalosti týkající se subglaciálních ekosystémů jsou velmi sporé především kvůli praktickým omezením, která znesnadňují výzkum subglaciální ekologie a biogeochemie. Aktivita mikroorganismů pod ledovci výrazně ovlivňuje koloběh uhlíku. V posledních letech se zmíněný ekosystém dynamicky mění a může mít výrazný vliv na regionální a globální koloběh uhlíku. Z tohoto důvodu je lepší pochopení probíhajících procesů velmi důležité. Předložená práce shrnuje současné poznatky o mikrobiálních komunitách a koloběhu uhlíku v tomto ekosystému. Dále se zabývá vhodnými analogy, které by mohly pomoci v chápání fascinujícího subglaciálního ekosystému, a v neposlední řadě se pokouší formulovat otázky pro příští...

Subglacial environments are located at the interface of glacier ice and bedrock. They represent one of the major ecosystems associated with glaciers and ice sheets. They contain liquid water and fine material including organic matter, accumulated during periods of glacier advance. It is well established that there are active microbial communities residing in these environments, which are adapted to living in extreme conditions. Subglacial ecosystems are mostly isolated from the atmosphere and thus their oxygen content is usually very low. Therefore, the organisms residing in these environments often employ anaerobic/anoxic strategies to ensure their survival. However, knowledge of these communities is limited due to practical constrains associated with subglacial ecology and biogeochemistry research. The activity of microorganisms beneath glaciers significantly influences carbon cycling. In recent years, this ecosystem is dynamically changing and may have important impact on regional and global carbon cycle. Therefore, it is important to better understand this ecosystem. This thesis summarizes recent knowledge of microbial communities and carbon cycling in this ecosystem and discusses suitable analogues, which could help us understand the fascinating subglacial ecosystem and formulate future research...