Inn i det ukjente – om samfunn og sesongvariasjon i mikrober i Svalbards fjorder
Selv om det har vært et økt fokus på mikrobielle protisters diversitet i det arktiske marine økosystemet er deres rolle og betydning fremdeles i stor grad ukjent. Spesielt mangler kunnskap om de minste protistene
.jpg "miriam foran svalbardkart (2).jpg")
(<10 µm) fordi disse er vanskelige å studere med tradisjonelle metoder som mikroskopi. I Marquardts doktorgradsarbeid brukte man genetisk strekkoding for å undersøke samfunnssammensetning, sesongvariasjon og diversitetet av mikrobielle protister (10-0.45 µm)i Svalbards fjorder. Prosjektet hadde spesielt fokus på polarnatta, samt påvirkningen fra ulike vannmasser og vertikal blanding.
Avhandlingen består av 3 vitenskapelige publikasjoner, som fokuserer på forskjellige aspekter av livet til små protister (< 10 µm) i Svalbards marine økosystem. Genetisk strekkoding ble brukt til å identifisere protister fra en tidsseriestasjon i Adventfjorden, Svalbard i 2011-2012. Det ble funnet en tydelig sesongvariasjon, med et variert og aktivt protistsamfunn selv i polarnatta. Miljøfaktorer som konsentrasjon av næringssalter og ekstrem variasjon i lysmengde er essensielle for å forklare sesongvariasjon. Men hydrografi kan også spille en viktig rolle i fjordene på vestkysten av Svalbard som er sterkt påvirket av Atlanterhavsstrømmen. Små protister har også en viktig rolle i vertikal karbontransport, spesielt på høsten og vinteren når produksjonen er lav. Potensielt nye mekanismer for vertikal eksport av mikrobielle organismer via parasitt-vert-interaksjoner ble funnet.
English summary
There is an increasing awareness of the importance and diversity of the microbial community in Arctic regions, but their role in the ecosystem is still largely unknown. Sampling was conducted in Svalbard waters with focus on the Adventfjorden-Isfjorden time series station (IsA, West Spitsbergen) that was sampled frequently from December 2011 to December 2012. The community composition of microbial eukaryotes (size: 0.45-10 µm and > 10µm) and their contribution to the vertical particle flux were determined using PCR screening and 454 sequencing of the 18S V4 region amplified from both DNA and RNA. The autotrophs Micromonas pusilla and Phaeocystis pouchetii were widely distributed and active at almost all locations and depths around Svalbard during the polar night and played important roles during the spring bloom at IsA. Small Gyrodinium species were predominant throughout the year. The winter and early-spring communities, in which heterotrophs such as Marine Stramenopiles, Picozoa and the parasitoid Marine Alveolates dominated, were more diverse than the spring and summer/autumn communities. An advective event in March was potentially responsible for a change in the community composition of small eukaryotes. Small cells (< 10 µm) contributed significantly to the vertical flux during autumn and winter, possibly due to increased flocculation and ballasting processes. In contrast, larger and more typical spring bloom taxa (e.g. diatoms) dominated both the water column and sediment traps during spring. Molecular tools not only revealed novel taxa contributing to the vertical export, but also suggested new mechanisms for vertical export exemplified by parasite-host induced transport. These results emphasize the extreme seasonality of Arctic microbial eukaryotic communities driven by the environment (e.g. light and nutrient availability) but point to the necessity of a thorough knowledge of hydrography to fully understand their succession and fate.
Kommisjonen
Veiledere:
- Førsteamanuensis Tove M. Gabrielsen, UNIS
- Professor Marit Reigstad, AMB
- Dr. Anna Vader, UNIS
Bedømmelseskomité:
- Professor Yngvar Olsen, Institutt for biologi, NTNU (1. opponent)
- Dr. Katja Metfies, Alfred Wegener Institute, Tyskland (2. opponent)
- Professor Rolf Gradinger, AMB (internt medlem og leder av komiteen)
Disputasen ble avholdt på engelsk og ble ledet av professor Willy Hemmingsen.
Personlig
Miriam Marquardt er født i Henstedt-Ulzburg (Tyskland) i 1984, og studerte biologi ved Christian-Albrechts-Universitetet i Kiel (Tyskland). Hun var Erasmusstudent i Tromsø (2006/07) og fikk da en sjanse til å bli med på et tokt rundt Svalbard. Fascinert av Arktis fortsatte hun å jobbe i dette området og skrev sin masteroppgave om isfauna, før hun flyttet til Longyearbyen for å begynne sin PhD i 2012. Hun er spesielt interessert i organismer som man ikke kan se med bare øyet (protister, isfauna og dyreplankton), sesongstudier og biologiske systemer.
Navn: Miriam Marquardt
Institusjon/institutt: UNIS/Dep. Arctic Biology and UiT/AMB
Telefonnummer/mobilnummer: 92567641
