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Seasonal responses of microbial growth and respiration to multiple climate change drivers
Eva Simon
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Ecology and Ecosystems
Betreuer*in
Andreas Richter
DOI
10.25365/thesis.58404
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-25372.40135.666268-9
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Wachstum und Kohlenstoffnutzungseffizienz (CUE, die Effizienz mit der Mikroorganismen organischen Kohlenstoff in ihr Wachstum investieren) mikrobieller Gemeinschaften beeinflussen das Potential der Kohlenstoffspeicherung im Boden. Sie sind jedoch anfällig für Änderungen in einem zukünftigen Klima. Das Ziel meiner Masterarbeit war (1) zu erfassen wie Wachstum, Respiration und Kohlenstoffnutzungseffizienz mikrobieller Gemeinschaften auf Klimawandel reagieren, und (2) die Bedeutung von Saisonalität für die mikrobielle Aktivität in einem sich veränderndem Klima zu untersuchen.
Hierfür wurden mikrobielles Wachstum, Atmung und CUE von mikrobiellen Gemeinschaften gemessen, die unterschiedlichen Behandlungen eines Klimawandel-Simulationsexperimentes in einem sub-motanen Grasland ausgesetzt waren. Die Messungen wurden zu drei Zeitpunkten während einer Vegetationsperiode durchgeführt.
Klimawandel-Simulation führte zu keiner Veränderung der Kohlenstoffnutzungseffizienz, da mikrobielles Wachstum und Atmung ähnlich auf die Behandlungen reagierten. Erwärmung, erhöhte CO2 Konzentration, sowie Erwärmung mit erhöhtem CO2, mit und ohne Simulation von Trockenheit zeigten interaktive Auswirkungen auf die mikrobielle Aktivität. Obgleich physiologische Antworten der Mikroorganismen saisonsabhängig waren, hatten Temperatur und Bodenfeuchte insgesamt den größten Einfluss auf die mikrobielle Physiologie.
Unsere Ergebnisse zeigen, dass (1) durch den Klimawandel hervorgerufene Änderungen von Temperatur, Bodenfeuchte und Substratverfügbarkeit starke Auswirkungen auf den mikrobiellen Kohlenstoffkreislauf haben könnten, und dass (2) die Größe dieser Auswirkungen saisonabhängig sein werden.
Abschließend kann gesagt werden, dass der Klimawandel unterschiedliche nichtlineare und interaktive Auswirkungen auf die mikrobielle Physiologie haben wird.
Abstract
(Englisch)
Microbial growth and carbon use efficiency (CUE; i.e., the efficiency by which microbes allocate organic carbon to growth) exert an important control over carbon sequestration in soils and are prone to changes in a future climate. In my master thesis, we aimed to assess (1) responses of microbial growth and community-level CUE to multiple climate change drivers, and (2) the relevance of seasonality for microbial activity in a changing climate.
We assessed growth and respiration and calculated CUE of microbial communities, which were exposed to various treatments in a climate change simulation experiment (ClimGrass), in three seasons throughout the vegetation period.
CUE was unaltered by climate change, because microbial growth and respiration responded equally to climate change drivers across seasons. Warming and elevated CO2, and climate change treatment and drought combined had interactive effects on microbial activity. Overall, temperature and soil moisture had the strongest control over microbial physiology, albeit microbial physiology responses were season-specific.
Our results demonstrate that (1) climate change-driven alterations of temperature, soil moisture and substrate availability might strongly affect microbial carbon cycling; and that (2) the impact of such alterations will be season-specific.
In conclusion, climate change will have various non-linear and interactive effects on microbial physiology.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
microbial physiology microbial growth CUE soil climate change seasonal
Schlagwörter
(Deutsch)
mikrobielle Physiologie mikrobielles Wachstum CUE Boden Klimawandel jahreszeitlich
Autor*innen
Eva Simon
Haupttitel (Englisch)
Seasonal responses of microbial growth and respiration to multiple climate change drivers
Paralleltitel (Deutsch)
Saisonale Antworten von mikrobiellem Wachstum und mikrobieller Atmung auf mehrere Treiber des Klimawandels
Publikationsjahr
2019
Umfangsangabe
78 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Andreas Richter
AC Nummer
AC15469143
Utheses ID
51579
Studienkennzahl
UA | 066 | 833 | |