Klimaendringer i Arktis-Den store rollen av de små mikrober

Mikroorganismer dominerer i arktiske økosystemer, og spiller en viktig rolle i karbonsyklusen. Klimaendringer har størst effekt i Arktis, og fører til at permafrost som er jord som har vært frosset for flere tusen år gradvis smelter. Den økte temperaturen i Arktis fører til at mikrobene blir mer aktive, og frigir økt mengde drivhusgasser, noe som fører til enda mer oppvarming av atmosfæren. Store deler av dette doktorgradsarbeidet har vært basert på å identifisere og forstå endringer i sammensettingen av mikrobielle samfunn i forskjellige arktiske miljøer som direkte eller indirekte påvirkes av denne temperaturøkningen.

Vi har benyttet ny sekvenseringsteknologi for å kartlegge den mikrobielle samfunnssammensetningen i permafrost fra Svalbard. På denne måten har vi fått ny innsikt i det overveldende mangfoldet av det mikrobielle samfunnet. Vi målte drivhusgassutslipp når permafrost smelter, og fant ut at jordmikrober raskt produserer store mengder CO2. Mengden klimagasser som blir produsert er avhengig av bakteriesammensetningen, bakterienes genetiske potensial og hvis oksygen er tilstede.

I videre studier fulgte vi etter permafrostkarbonet til marine miljøer og identifiserte bakterier som var i stand til å bryte ned en stor del av den karbonkilden. Vi påviste en endring i den mikrobielle samfunnssammensetningen og dermed også forandringer i den arktiske mikrobielle næringskjeden. Vi viste videre at samfunnssammensetningen i arktiske marine miljøer er sterkt påvirket av sesongvariasjoner, men til tross for disse årstidsvariasjonene er det vannmassene som bestemmer fordelingen av mikrobene og deres forskjellige funksjoner i de arktiske havområdene.

Forskning som presenteres i oppgaven understreker viktigheten av mikrober for prosesser som bestemmer balansen mellom lagring og frigjøring av karbon i Arktis, og bidrar til en bedre forståelse av mikrobenes tilpasning og deres rolle i et miljø som er i drastisk forandring.

Personalia

Oliver Müller er født i 1986 og oppvokst i Erfurt i Tyskland. Han fullførte sin mastergrad i Bioteknologi ved Universitetet i Münster, Tyskland i 2013.Doktorgradsarbeidet har blitt gjennomført i forskergruppen Marin Mikrobiologi ved UiB i tilknytning til de NFR prosjekter “Microorganisms in the Arctic” og “MicroPolar [µP]”. Veiledere under doktorgradsarbeidet har vært Lise Øvreås (UiB), Gunnar Bratbak (UiB) og Janet Jansson (PNNL, USA).