Microbial abundance and transport in glacial near-surface meltwater
Notice bibliographique
Résumé
Glacier surfaces are active microbial ecosystems which contribute to melt feedback cycles and biogeochemical processes. Despite this recognition, there is a lack of knowledge regarding the transport dynamics and residence time of microbes in this supraglacial habitat. Throughout the ablation season, meltwater is generated across a glacier’s surface and flows through the porous near-surface weathering crust before entering the channelised supraglacial network. Within the weathering crust, solar radiation provides a “photic zone” which, combined with nutrient availability, is conducive for microbial activity. The water flow through this porous near-surface layer provides a transport mechanism for these microbes. However, the nature of controls upon this phenomenon remain unexplored, despite the relevance for cellular export to downstream ecosystems, glacier surface albedo and biogeochemical cycling. To determine potential controls on microbial transport in the weathering crust, we present 913 measurements of microbial cell abundance in supraglacial meltwaters from 11 glaciers across the northern hemisphere. Each measurement is coupled with weathering crust hydraulic conductivity or stream discharge. These data reveal a mean microbial abundance of 2.2 × 104 cells mL-1 (with a range of 103 – 106) in supraglacial meltwaters within the weathering crust and stream channels. Modal microbe size was 1 – 2 μm (56 % of microbes), with 89 % of microbes smaller than 4 μm. No substantiated difference in size distributions between weathering crust and stream meltwaters were observed. No correlation between microbial abundance and near-surface hydraulic conductivity or stream discharge were observed, either across the entire dataset or when considered on a glacier-by-glacier basis. At three glaciers, water temperature and electrical conductivity (a proxy measure for ionic load) were also recorded; but we observe no correlation between these two variables and microbial abundance. Our data suggests weathering crust microbe abundance is consistent across differing glacial environments, and the concentrations entrained in the near-surface equal those seen in supraglacial streams. As such, despite the low transfer rate of meltwater, there appears to be limited evidence for substantial storage or accumulation of biomass in the near-surface weathering crust. Moreover, microbe entrainment does not appear to be driven by primary hydrological controls. Assuming that once liberated within the weathering crust entrained microbes reach channelised supraglacial networks, we estimate a delivery of 1.1 × 109 kg C a-1 to downstream environments globally (excluding Antarctica) to 2100, using existing discharge forecasts. This study represents a crucial first step in examining microbial abundance within, and transport across glacier surfaces and their potential role in biogeochemical process-feedbacks and the inoculation of downstream environments.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».