Varmende klima truer mikrober i alpine vandløb, viser ny forskning

Ændringer i alpine vandløb fodret af gletsjere og snefelter på grund af et opvarmende klima truer med dramatisk at ændre typerne af bakterier og andre mikrober i disse vandløb, ifølge et forskerhold, der omfattede en videnskabsmand fra University of Wyoming.

Men vandløb, der fødes af underjordisk is isoleret af sten - kaldet "iskolde siver" - giver et vist håb om, at virkningen af ​​klimaændringer vil være mindre alvorlig i nogle områder, siger forskerne, som inkluderer Lusha Tronstad, forsker med UW's Wyoming Natural Diversity Database (WYNDD).

"Vores resultater viser, at mønstre af mikrobiel diversitet understøtter en ildevarslende tendens for alpine vandløbs biodiversitet..., " skrev forskerne i tidsskriftet Global forandringsbiologi . "Ikolde siver, imidlertid, repræsentere en kilde til optimisme for fremtiden for biodiversitet i disse truede økosystemer."

Tronstad er ekspert i de alpine vandløb i Grand Teton National Park, hvor hendes opdagelse i 2015 af et sjældent insekt kaldet den vestlige gletsjerstenflue gav information til at hjælpe med at beslutte, om arten skulle beskyttes under den føderale lov om truede arter. I den seneste forskning, hun sluttede sig til videnskabsmænd fra University of Kentucky, Washington State University, Rutgers University, Kansas State University, Missouri State University, University of Montana og U.S. Geological Survey for at studere meget mindre organismer i disse Grand Teton-strømme og andre i Montana's Glacier National Park.

I disse højbjergede vandløb - nogle fodres af gletsjere, nogle ved snemarker, nogle ved underjordisk is og nogle ved grundvand - der findes en lang række bakterier og andre mikrober. De danner grundlaget for større organismer såsom insekter i alpine farvande og fisk nedstrøms.

I Wyoming, Nordamerikas Rocky Mountains og bjergkæder verden over, gletsjere og flerårige snemarker krymper, og i nogle tilfælde, forsvinder i takt med at klimaet bliver varmere. Mens tidligere forskning detaljerede forventede virkninger på insekter og andre større arter, Tronstads forskerhold undersøgte de organismer, der ikke kan ses med det blotte øje, i seks alpine vandløb i Grand Teton og syv i Glacier National Park.

Forskerne fandt ud af, at koldere vandløb fodret af gletsjere og underjordisk is har mindre mikrobiel diversitet end dem, der fodres af snesmeltning og grundvand, men de koldere vandløb er hjemsted for nogle bakterier, der ikke findes i de varmere vandløb. Efterhånden som varmere temperaturer og reducerede snefelter og gletsjere øger vandtemperaturerne og ændrer strømningen og variationen af ​​vandløbene, mikrobiel diversitet vil falde på tværs af alpine farvande, siger forskerne. Det vil sandsynligvis resultere i bredere miljøpåvirkninger - selvom forskerne erkender, at "i hvilken grad miljøændringer vil oversætte til ændret økosystemfunktion er stort set ukendt."

Mens den nye forskning udvider forståelsen af ​​mikrobiel diversitet på tværs af alpine vandløb, forskerne siger, at de vigtigste nye indsigter relaterer sig specifikt til iskolde siver, som bliver fodret af stengletsjere - masser af underjordisk is omgivet af stenaffald. Det anslås, at der er mere end 10, 000 af disse stengletsjere over hele USA - omkring det dobbelte af antallet af overfladegletsjere og flerårige snefelter. Iskolde siver er tættest i temperatur på vandløb fodret af overfladegletsjere, med mindre sæsonbestemt flowvariation. En sådan underjordisk is-fodret strøm, der var en del af undersøgelsen, stammer fra Wind Cave i Targhee National Forest.

Fordi de er isoleret af tykke lag af sten, iskolde udsivninger kan være mere støddæmpende mod opvarmende atmosfæriske forhold end gletsjere og flerårige snefelter, gør dem mindre modtagelige for klimaændringer.

"Følgelig, der er et stort potentiale for iskolde siver til at tjene som (tilflugtssted) for kuldetilpassede bjergstrømsarter og unikke økologiske funktioner på globalt plan, " skrev forskerne, tilføjer, at iskolde udsivninger "kan repræsentere den sidste højborg af smeltevandsassocierede (livsformer) i et landskab uden gletsjere og flerårige snemarker."