Mikrobielle 'Omics' mit Schwerpunkt Biodiversität und Physiologie von Bakterien und Mikro-Eukaryonten
Die wichtigsten Primärproduzenten auf Schnee- und Eisflächen sind Schnee- und Eisalgen. Sie sind poly-extremophile Mikroalgen, die eine Reihe von Anpassungen in Niedertemperatur-Umgebungen einschließlich der Einfrierung von Wasser, Austrocknung, Nährstoffmangel und hohe Lichtbestrahlung entwickelt haben. Um ihre photosystematischen Apparate vor der Photoinhibition zu schützen, produzieren sie eine Reihe von Pigmenten, die deutliche Färbungen von Schnee und Eis verursachen (z. B. grün, rot, braun, schwarz). Zusammen mit anderen Verunreinigungen (z.B. Staub, Mineralien, Schwarzkohle) verursachen diese von Algen produzierten Pigmente eine Verdunkelung der Schnee- und Eisoberflächen, was wiederum die Albedo verringert und die Schmelzraten in glazialen Ökosystemen erhöht.
Dennoch sind die biogeographischen Verteilungsmuster, ihre Biodiversität und die biochemischen Strategien immer noch schlecht verstanden. Um ein besseres Verständnis zu erhalten, untersuchen wir die Schnee- und Eisalgen-Gemeinschaften und ihr zugehöriges Mikrobiom (d. H. Bakterien, Archaea, Pilze) in verschiedenen arktischen und alpinen Regionen mit einem multidisziplinären Ansatz. Wir arbeiten daran, die Zusammensetzung und Dynamik von Gemeinschaften durch den Einsatz von Sequenziertechnologien der nächsten Generation, einschließlich der Sequenzierung gezielter Markergene, des Shotgun-Metagenoms und der RNA-Sequenzierung, aufzudecken. Die molekularen Daten werden dann mit den physikalisch-chemischen (z.B. pH-Wert) und geochemischen (z.B. Nährstoffe, Spurenmetalle) Randbedingungen kreuzkorreliert, um ein vollständigeres Bild der mikrobiellen Ökosystemdynamik zu zeichnen. Zusätzlich implementieren wir einen Metabolomik-Ansatz, um zu verstehen, wie mikrobielle Metabolismen sich anpassen, verändern und auf veränderte Umweltbedingungen reagieren können.
Dieses Projekt wird in Zusammenarbeit mit dem Kryo-Mikro-Team unter der Leitung von Alex Anesio an der Universität Aarhus Roskilde durchgeführt.
Abgeschlossene Doktorarbeit
Mourot, R. (2024): Ecology of supraglacial microbial communities, PhD Thesis, Berlin : Freie Universität Berlin, xxxviii, 338 p. https://doi.org/10.17169/refubium-44530
Aktuelle Veröffentlichungen
(Autoren aus der Gruppe in Fettdruck)
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Perini, L., Sipes, K., Zervas, A., Bellas, C., Lutz, S., Moniruzzaman, M., Mourot, R., Benning, L. G., Tranter, M., Anesio, A. M. (2024): Giant viral signatures on the Greenland ice sheet. - Microbiome, 12, 91. https://doi.org/10.1186/s40168-024-01796-y
Feng, S., Wehrlé, A., Cook, J. M., Anesio, A. M., Box, J. E., Benning, L. G., & Tranter, M. (2024). The apparent effect of orbital drift on time series of MODIS MOD10A1 albedo on the Greenland ice sheet. Science of Remote Sensing, 9, 100116. https://doi.org/10.1016/j.srs.2023.100116
Feng, S., Cook, J. M., Naegeli, K., Anesio, A. M., Benning, L. G., & Tranter, M. (2024). The impact of bare ice duration and geo-topographical factors on the darkening of the Greenland Ice Sheet. Geophysical Research Letters, 51, e2023GL104894. https://doi. org/10.1029/2023GL104894
Feng, S., Cook, J. M., Onuma, Y., Naegeli, K., Tan, W., Anesio, A. M., Benning, L. G., Tranter, M. (2023): Remote sensing of ice albedo using harmonized Landsat and Sentinel 2 datasets: validation. - International Journal of Remote Sensing. https://doi.org/10.1080/01431161.2023.2291000
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Jaarsma, A. H., Sipes, K., Zervas, A., Campuzano Jiménez, F., Ellegaard-Jensen, L., Thøgersen, M. S., Stougaard, P., Benning, L. G., Tranter, M., Anesio, A. M. (2023): Exploring microbial diversity in Greenland Ice Sheet supraglacial habitats through culturing-dependent and -independent approaches. - FEMS Microbiology Ecology, 99, 11, fiad119. https://doi.org/10.1093/femsec/fiad119
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Halbach, L., Chevrollier, L.-A., Doting, E. L., Cook, J. M., Jensen, M. B., Benning, L. G., Bradley, J., Hansen, M., Lund-Hansen, L. C., Markager, S., Sorrell, B. K., Tranter, M., Trivedi, C. B., Winkel, M., Anesio, A. M. (2022): Pigment signatures of algal communities and their implications for glacier surface darkening. - Scientific Reports, 12, 17643. https://doi.org/10.1038/s41598-022-22271-4
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