Detailansicht
Impact of photooxidation on microbial degradation of dissolved organic carbon in streamwater and shallow groundwater
Christina Fasching
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Betreuer*in
Tom Battin
DOI
10.25365/thesis.6609
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29477.84220.191153-3
Link zu u:search
(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Die Herkunft, Struktur, Zusammensetzung, die photochemische Veränderung und Bioverfügbarkeit von gelösten Organischen Material (DOM) beeinflussen Fließgewässerökosysteme und ihre Kohlenstoff Flüsse. Das Ziel dieser Studie ist das Verständnis, wie diese Komponenten chromophores DOM (DDOM) in seinen optischen Eigenschaften und mikrobieller Prozessierung beeinflussen. Die Experimente inkludierten das Monitoring von photochemischen Effekten von Strahlung auf autochthon und allochthon produzierten Kohlenstoff und anschließenden mikrobiellen Abbauprozessen.
Excitation-Emission Spektroskopie und Absorptions- Spektroskopie ermöglichten eine Beschreibung und Qualifikation der Änderung von optischen und fluoreszierenden Eigenschaften. Die mikrobielle Respiration wurde beobachtet um eine Änderung in der Bioverfügbarkeit von bestrahlten Proben des Lunzer Unterseebaches und von verschiedenen anschließenden Wasserkörpern zu identifizieren. Die Proben wurden einem Spektrum, ähnlich dem des natürlichen Sonnenlichts, ausgesetzt. Dadurch veränderten sich die optischen Eigenschaften signifikant und die Bioverfügbarkeit des DOC für den mikrobiellen Metabolismus wurde erhöht. Autochthones DOC von periphytischen Algen stammend folgte diesem Muster nicht.
Die Resultate indizieren, dass ein großer Anteil an organischem Kohlenstoff, welcher aus dem Auboden stammt, in den Bach eingeschwemmt wurde. Meine Resultate schlagen vor, dass dieser als refraktär betrachtete organische Kohlenstoff einer Photooxidation durch natürliches Sonnenlicht während eines Bach abwärts gerichteten Transportes unterliegt, und so teilweise in Komponenten eines geringeren Molekulargewichtes transformiert wird. Diese veränderten Substrate erhöhen den mikrobiellen Metabolismus. Die photochemische Veränderung von CDOM bietet die Möglichkeit einer mikrobiellen Prozessierung der photooxidierten Substrate, wodurch CO2 Emissionen erhöht und die CDOM Konzentrationen reduziert werden.
Abstract
(Englisch)
Dissolved organic matter (DOM) source, composition, photochemical alteration and availability affect freshwater ecosystems, their carbon fluxes and thus the global carbon cycle. The aim of this study was to gain an understanding of how these components influence the optical properties and microbial processing of chromophoric DOM (CDOM). The experiments included monitoring of photochemical effects of irradiation on allochthonous and autochthonous dissolved organic carbon (DOC), as well as subsequent microbial degradation processes.
Excitation-emission spectroscopy and absorption spectra were used to describe and quantify the change in optical and fluorescent properties of CDOM from a calcareous headwater stream and from various adjacent water bodies. Microbial respiration was monitored to identify changes in the bioavailability of irradiated DOC samples. Exposure to a spectrum similar to natural sunlight significantly affected the optical properties of CDOM and consequently augmented the bioavailability of DOC to the microbial metabolism; autochthonous DOC from periphytic algae which served as a potential endmember of a DOC continuum in the streamwater did not follow this pattern.
The results suggest a large proportion of soil-derived carbon in the stream, which is traditionally thought to be refractory. However, my experimental results suggest that if this DOC is photooxidized, it becomes partially photo-bleached and converted into low-molecular-weight compounds, which enhance microbial metabolism. The photochemical alteration of CDOM provides the opportunity for microbial processing of the photooxidized substrates, eventually increasing CO2 emissions and reducing CDOM concentrations in stream ecosystems.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
chromophoric DOM dissolved organic matter allochthonous autochthonous microbial degradation photooxidation freshwater dissolved organic carbon
Schlagwörter
(Deutsch)
chromophores DOM gelöstes organisches Material Autochthon Allochthon mikrobieller Abbau Photooxidation Süßwasser gelöster organischer Kohlenstoff
Autor*innen
Christina Fasching
Haupttitel (Englisch)
Impact of photooxidation on microbial degradation of dissolved organic carbon in streamwater and shallow groundwater
Paralleltitel (Deutsch)
Einfluss von Photooxidation auf mikrobielle Abbauprozesse von gelösten organischen Kohlenstoff in Flüssen und im Grundwasser
Publikationsjahr
2009
Umfangsangabe
38 S. : graph. Darst.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Tom Battin
Klassifikationen
30 Naturwissenschaften allgemein > 30.99 Naturwissenschaften allgemein: Sonstiges ,
42 Biologie > 42.97 Ökologie: Sonstiges
AC Nummer
AC08115122
Utheses ID
5956
Studienkennzahl
UA | 444 | | |