Microbial Ecosystem Functions Along the Steep Oxygen Gradient of the Landsort Deep, Baltic Sea
Thureborn, Petter
2016
Mikroorganismer är essentiella för fungerande ekosystemfunktioner i akvatiska miljöer och därmed en förutsättning för övrigt växt- och djurliv på vår planet. Trots deras ekologiska nyckelroll är kunskapen om mikroorganismernas funktion och komplexitet samt hur dessa är relaterade till miljön begränsad. På grund av eutrofiering och klimatförändringar har marina områden som lider av syrebrist ökat och en ytterligare utbredning av marina och bräckta områden med syrebrist är predicerad i framtiden. Stora områden av Östersjön kännetecknas av vertikala syregradienter med syresatt ytvatten och anoxiskt bottenvatten. I denna avhandling undersöktes därför med metagenomik hur mikrobiella ekosystems funktioner var utbredda längs den vertikala syregradienten i Östersjöns djupaste del, Landsortsdjupet. Dessutom jämfördes de mikrobiella samhällena från Landsortsdjupet med mikrobiella samhällen från andra marina miljöer för att utröna om den karakteristiska miljön i Landsortsdjupet återspeglade de mikrobiella samhällen som lever där. För att undersöka vilka mikroorganismer samt vilka mikrobiella ekosystemfunktioner som var aktiva i det anoxiska sedimentet i Landsortsdjupet användes metatranskriptomik. Resultaten visade en stark korrelation mellan miljöparametrarna syrehalt, salinitet och temperatur och fördelningen av mikrobiell taxa och i synnerhet mikrobiell funktion längs Landsortsdjupets transekt. De mikrobiella samhällena uppvisade en funktionell kapacitet förenlig med en livsstrategi beroende av organiskt material som sjunker genom vattenkolonnen som en konsekvens av eutrofiering. Eutrofa förhållanden med hög halt av organiskt material var även återspeglad i metatranskriptomet från det anoxiska sedimentet, som indikerade aktiv mineralisering av organiskt kol genom anaerob heterotrof-autotrof synergism. Nya möjliga kopplingar mellan kväve- och svavelmetabolism identifierades i det anoxiska vattnet. Vidare visade resultat från metatranskriptom-analys att livsdugliga cyanobakterier var abundanta i det mörka och anoxiska sedimentet, vilket även detta kan vara en konsekvens av sjunkande organiskt material. Hög abundans och hög transkribering av integrongener kunde identifieras som ett karakteristiskt kännetecken hos de mikrobiella samhällena i Landsortsdjupet vilket skulle kunna förse dem med en mekanism för anpassning till miljöförändringar. Sammanfattningsvis dokumenterar denna avhandling tydligt vilken påverkan eutrofiering och syrebrist har på mikrobiella funktioner. Dessutom för den specifikt kunskapen om mikrobiella processer i anoxiska djupvattensediment framåt på både genom- och transkriptionsnivå. Mot bakgrund av en predicerad ökning av syrebristen i marina miljöer, bidrar denna avhandling med information som är viktig för att kunna förutse vilka effekter anoxiska förhållanden kan komma att få på ekosystemfunktioner i marina miljöer och i brackvattenmiljöer i synnerhet.
Huddinge : Södertörns högskola, 2016. s. 63.
ISBN 978-91-87843-58-7
Södertörn Doctoral Dissertations, 1652-7399; 125
- English Studies
- Förvaltningsakademin
- Issues of Contemporary History / Samtidshistoriska frågor
- Journalistikstudier vid Södertörns högskola
- Läromedel från Södertörns högskola
- Mediestudier vid Södertörns högskola
- Research Reports
- Södertörn Academic Studies
- Södertörn Archaeological Studies
- Södertörn Doctoral Dissertations
- Södertörn Philosophical Studies
- Södertörn retoriska studier
- Södertörn Studies in Art History and Aesthetics
- Södertörn Studies in Education
- Södertörn Studies in Higher Education
- Södertörn Studies in Intellectual and Cultural History
- Södertörn Studies in Practical Knowledge
- Text- och samtalsstudier från Södertörns högskola
- Working Paper