Výzkum byl rovněž podpořen projektem Ministerstva školství, mládeže a tělovýchovy ČR ECOPOLARIS č. CZ /0.0/0.0/16_013/

Transkript

1

2 Provoz České arktické výzkumné infrastruktury Stanice Josefa Svobody (jako části České polární výzkumné infrastruktury) byl podpožen projektem Ministerstva školství, mládeže a tělovýchovy ČR LM CzechPolar2 Česká polární výzkumná infrastruktura. Autoři by rádi poděkovali České arktické výzkumné infrastruktuře Stanice Josefa Svobody a jejímu personálu za podporu Výzkum byl rovněž podpořen projektem Ministerstva školství, mládeže a tělovýchovy ČR ECOPOLARIS č. CZ /0.0/0.0/16_013/ Foto na titulní stránce: Josef Elster Editor: Jana Kvíderová Centrum polární ekologie, Přiírodovědecká fakulta, Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, Ćeské 2018

3 SVALBARD 2018 Zpráva ze zimní arktické expedice na Svalbard V měsíci březnu a dubnu letošního roku proběhla zimní arktická expedice Centra polární ekologie na STANICI JOSEFA SVOBODY (dům JULIUS PAYER a terénní stanice NOSTOC) Účastníci: Josef Elster Centrum polární ekologie, Přírodovědecká fakulta, Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, České Marie Šabacká Centrum polární ekologie, Přírodovědecká fakulta, Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, České Eva Hejduková Katedra ekologie, Přírodovědecká fakulta, Univerzita Karlova, Praha, Česká republika Účastníci expedice pracovali na několika projektech: 1. Životní cyklus sladkovodních rozsivek ve vysoké Arktidě 2. Porovnání a integrace intenzity UV záření ve vysoké Arktidě 3. Společesntva mikroskopických řas kryosféry, vliv a spojení od ledovců k mořskému ledu v Billefjorden 4. Mikrobiální společenstva ledovcových jeskyní Svalbardu 1

4 ZIMNÍ ARKTICKÁ EXPEDICE Životní cyklus sladkovodních rozsivek ve vysoké Arktidě (RiS-ID 10853, podporováno GAUK 20217) Eva Hejduková 1, Linda Nedbalová 1, Josef Elster 2, Marie Šabacká 2 1 Katedra ekologie, Přírodovědecká fakulta, Univerzita Karlova, Praha, Česká republika 2 Centrum polární ekologie, Přírodovědecká fakulta, Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, České Hlavním cílem projektu je studium životního cyklu polárních sladkovodních rozsivek za účelem odhalit jejich schopnost přezimování. Rozsivky jsou v extrémním prostředí vysoké Arktidy velice důležitými primárními producenty. Je však stále otázkou, jaké strategie jim umožňují dlouhé polární zimy přežít. Morfologie a životaschopnost buněk rozsivek jsou studovány na přírodních vzorcích průběžně odebíraných po dobu jednoho roku (včetně zimních odběrů). Hypotézou je, že zimní sezónu dokáže přežít pouze malé množství buněk a že rozsivky nevytváří žádná morfologicky odlišná stadia, která by jim usnadňovala přežívání. Čtyři pozorovaná stanoviště, mělký mokřad, průsak a potoky s četnými populacemi rozsivek se nachází v blízkosti města Longyearbyen (Obr. 1 a 2). Pro stanovení životaschopnosti je použito multiparameterického fluorescenčního barvení (kombinace SYTOX Green, CTC a DAPI) společně se světelnou mikroskopií. (b) (c) Obr. 1. Experimentální místo v zimě, (b) v létě, (c) detail společenstva. Obr. 2. Expoziční komora. 2

5 Porovnání a integrace intenzity UV záření ve vysoké Arktidě (RiS-ID 10871) SVALBARD 2018 Josef Elster 1, Marie Šabacká 1, Kamil Láska 2, ve spolupráci s Norwegian Institute for Air Research (NILU, Kjeller, Norsko), National Research Council Institute of Atmospheric Sciences (ISAC-CNR, Bologna, Itálie) a Institute of Geophysics Polish Academy of Sciences (IGF-PAS, Warsaw, Polsko) 1 Centrum polární ekologie, Přírodovědecká fakulta, Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, České 2 Geografický ústav, Přírodovědecká fakulta, Masarykova univerzita, Brno, Česká republika Na Svalbardu je třeba sjednotit sledování UV záření, ozonu a dalších obdobných parametrů (i) integrací existujících stanic v jednu regionální síť se společnými daty a jejich zpracováním jednotnými metodami a (ii) posílením/zajištěním spolupráce mezi odpovídajícími výzkumnými týmy. Zřízení sítě měřících přístrojů v Ny-Ålesundu, Hornsundu, Barentsburgu a Longyearbyenu vyžaduje několik kroků: A) Nejdůležitějším bodem je dostupnost spolehlivých přístrojů, které zaručí možnost srovnání, což poskytne informace o schopnosti zařízení produkovat údaje v dostatečné kvalitě. B) Dalším krokem je vypracování společného protokolu o formátu dat a postupů pro počáteční zpracování dat s cílem dosáhnout přijatelné jednotnosti datových souborů poskytovaných sítí. C) Dalším důležitým úkolem je vytvořit společné výsledky a provést jednotnou analýzu dosud shromážděných dat tak, aby byla klimatologie a integrovaný set výsledků vytvořený ve formě umožňující jejich použití i ostatními vědeckými pracovníky v jejich výzkumech. V Ny-Ålesundu byla uspořádána hromadná kontrola kvality přístrojů a jejich porovnání mezi sebou. (b) Obr. 3. Radiometry na stanici Sverdrup (Norwegian Polar Institute), Ny-Ålesund, (b) detail českého radiometru. 3

6 ZIMNÍ ARKTICKÁ EXPEDICE Společenstva mikroskopických řas kryosféry, vliv a spojení od ledovců k mořskému ledu v Billefjorden (RiS-ID 10889) Marie Šabacká 1, Josef Elster 1, Eva Hejduková 2, Linda Nedbalová 2 ve spolupráci s University of Tromsø - The Arctic University of Norway (UiT, Tromsø, Norsko), Norwegian University of Science and Technology (NTNU, Trondheim, Norsko) a Swedish University of Agricultural Sciences (SLU, Uppsala, Švédsko) 1 Centrum polární ekologie, Přírodovědecká fakulta, Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, České 2 Katedra ekologie, Přírodovědecká fakulta, Univerzita Karlova, Praha, Česká republika Ve fjordech vysoké Arktidy mohou být společenstva mikroorganismů (Obr. 4a) ovlivněna tvorbou mořského ledu a vodou odtávajících ledovců. Se změnami klimatu se oba procesy dramaticky mění. Mořský led působí jako stanoviště pro specifické mořské ledové řasy, které jsou adaptované na nízkou intenzitu světla, ale závislé na živinách. Ledovce poskytují prostředí pro výskyt velkého množství specifických sněhových řas a sinic, stejně jako pro chemolitoautotrofní bakterie a archaea. Ukázalo se, že tyto organismy jsou důležité pro zásobování glaciálního systému živinami, jako je redukované železo a dusík. Byla studována biomasa a životaschopnost mikrobiálních společenstev společně s potenciálními faktory prostředí, jako je koncentrace živin. Studovali jsme roli společenstev mikroorganismů a jejich fyziologie na tok látek prostředím. Struktury mikrobiální komunity byly studovány přímo v terénu (Obr. 4.) pomocí sekvenačních technologií Nanopore MinION pro sekvenování genů 16S a 18S a také pomocí mikroskopie. Toky byly měřeny pomocí krátkodobých sedimentačních pastí. Multivarianční analýzy budou použity ke zkoumání propojenosti a nejdůležitějších faktorů prostředí ovlivňujících bakterie, archeae, mikroskopické řasy, mikrozooplankton a ichtyoplankton ve fjordech. (c) (d) (b) Obr. 4. Společenstvo mořských ledových řas, (b-d) odběry v terénu. 4

7 SVALBARD 2018 Mikrobiální společenstva ledovcových jeskyní Svalbardu Marie Šabacká 1, Julia Endresen Storesund 2, Lise Øvreås 2, Magdalena Witkowska 3 (UNIS), Eva Hejduková 4 1 Centrum polární ekologie, Přírodovědecká fakulta, Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, České 2 Department of Biological Sciences, University of Bergen, Bergen, Norsko 3 The University Centre in Svalbard, Longyearbyen, Svalbard 4 Katedra ekologie, Přírodovědecká fakulta, Univerzita Karlova, Praha, Česká republika Ledové jeskyně představují poměrně neexponované ledové prostředí, které tvoří jedinečný archiv pro studium dopadů klimatického a antropogenního znečištění na mikroorganismy, které tam žijí. Informace o původní ledové mikroflóře jsou velice kusé a nemůžeme proto odhadnout její zranitelnosti vůči změnám klimatu. V tomto projektu jsme studovali mikrobiální společenstva ze dvou ledových jeskyní s cílem porozumět mikrobiální rozmanitosti a metabolismu podél chronosekvence, která odráží vliv jak klimatického, tak i environmentálního znečištění na mikrobiomy jeskynních ledů. Tento projekt navazuje na rozsáhlejší studii prováděnou v ledových jeskyních Norska, Rumunska, Argentiny a Chile. (b) (c) (d) Obr 5. Vstup do jeskyně Tellbreen, (b) pohled na odebírané vrstvy ledu, (c) detailní pohled na vrstvu ledu po odběru, (d) odběr vzorků pomocí vrtáků. (c) (d) 5