Exploring the hydrogeological functioning and microbial habitats of the deep hillslope aeration zone in limestone-mudrock alternations
Notice bibliographique
Résumé
The aeration zone beneath topographic groundwater recharge areas, comprising variably water-saturated soil, regolith and bedrock is a typically large but hardly explored compartment of the Critical Zone. Fluid and matter exchange within the deep hillslope aeration zone, the dynamics of its diverse microbial dwellers and their contribution for subsurface matter cycling and groundwater quality are widely unknown. In the Hainich Critical Zone Exploratory (Collaborative Research Center AquaDiva, Küsel et al., 2016), we accessed the aeration zone and groundwater resources in fractured limestone-mudstone alternations by exploratory drillings and hillslope monitoring wells. Multi-year groundwater sampling, environmental monitoring, drill core and petrological analyses revealed a multi-storey architecture of the aeration zone, covering perched water bodies and multi-directional flow phenomena (Lehmann and Totsche 2020). In a ~50 m deep well that underwent pronounced seasonal head fluctuation up to 25 m of oligotrophic groundwater, we incubated bedrock fragments that mimicked large fracture habitats and monitored the dynamic environmental conditions in the fractured mixed carbonate-/siliciclastic alternations as well. During groundwater-saturated colonization, successional exposure to seasonal de-saturation and re-saturation, we analyzed the bacterial and archaeal 16S rRNA diversity and found a diverse bacterial, and less diverse archaeal community, both including persistent genera that withstood the harsh environmental changes. In accordance with mature fracture-surfaces (drill cores), the colonized rock fragments were dominated by Gammaproteobacteria. General compositional differences to communities within the phreatic zone (i.e. groundwater and rock matrices), and shallow sources in soil, suggest a distinct subsurface microbiome that is hardly represented by ecological surveys that utilize groundwater or rock samples. References: Küsel, K., Totsche, K. U., Trumbore, S. E., Lehmann, R., Steinhäuser, C., Herrmann, M. (2016). How deep can surface signals be traced in the critical zone? Merging biodiversity with biogeochemistry research in a central German Muschelkalk landscape. Frontiers in Earth Science 4 (32). https://doi.org/10.3389/feart.2016.00032 Lehmann, R., Totsche, K. U. (2020). Multi-directional flow dynamics shape groundwater quality in sloping bedrock strata. Journal of Hydrology 580. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2019.124291
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| 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.
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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 ».