Microbial Communities of CRYOconites as Sensitive Indicators for RADioactive Impact on Alpine Glaciers (CRYO.RAD)

Projektdetails

Beschreibung

Laut jüngsten Erkenntnissen sind die Schnee- und Eisflächen der Alpen und Polargebiete nicht mehr als steril und lebensfeindlich anzusehen, sondern gelten sogar als Ökosysteme und Refugien für Mikroorganismen und höhere angepasste Lebwesen. Lufttransportiertes und auf Gletschern punktuell angereichertes Material, sogenannte Kryokonite, beherbergen zum Teil höchst aktive mikrobielle Gemeinschaften, die wesentlich zur Umformung atmosphärischer Depositionen beitragen und Bestandteil der Nahrungskette sind. Vor allem in alpinen Gletschern finden sich ungewöhnlich hohe Aktivitäten an radioaktivem Fallout aus den Atombombentests sowie von Tschernobyl, die in Kryokoniten gebunden und gespeichert werden. Ziel dieses Projektes ist eine Kartierung der Kryokonite mit radioaktivem Fallout sowie eine Modellierung der Kryosphäre. Weiters sollen Radiouklide auf Gletschern als Tracer für atmosphärische Schadstoffe herangezogen werden, welche in Kryokoniten akkumuliert, über Mikroorganismen umgesetzt sowie wieder ausgeschwemmt werden und somit in das Schmelzwasser gelangen. Daher ist die Untersuchung der funktionellen Biodiversität der mikrobiellen Gemeinschaften von Wichtigkeit, welche mit radioaktiver Belastung vergesellschaftet und somit für die Absorption und biologische Aufnahme des Fallouts mitverantwortlich sind.
Durch das Zusammenspiel von Ökologie und Radiophysik soll neben der Auswirkung von Radionukliden auf die Kryosphäre die Genese von Kryokoniten verstanden werden, die zusehends auch zum Gletscherrückzug beitragen.
Gemeinsames Forschungsprojekt mit Universität Innsbruck:
Hauptprojektleiter: Dr. Birgit Sattler / Innsbruck;
Teilprojektleiter: Dr. Herbert Lettner / Salzburg.


(1) Vorkommen und räumliche Verteilung:
Beprobung von Kryokoniten auf dem Stubacher Sonnblickkees unterstützt mit Luftaufnahmen zur Abschätzung des Ausmaßes der Vorkommen und Ermittlung der räumlichen Verteilung. Die Ergebnisse sollen in weiterer Folge für die Abschätzung des Radionuklidinventars auf dem Gletscher verwendet werden.

(2) Physikalische Natur und mineralogische Zusammensetzung:
Untersuchung mittels Korngrößenanalysen, RFA und Röntgen-Diffraktometrie zur Bestimmung der Mineralzusammensetzung. Radionuklidanalytik zur Bestimmung des Inventars an künstlichen Radionukliden (Cs, Sr, Pu und Aktiniden).

(3) Chemische Zusammensetzung:
Hauptelement- und Spurenelementchemie zur Klärung der Herkunft der Kryokonite und ihrer Verfügbarkeit für mikrobielle Lebensgemeinschaften (pH, Leitfähigkeit, N,P,C, gelöste Fraktionen etc..).

(4) Mikrobielle Lebensgemeinschaften:
Charakterisierung des Ökosystem-Metabolimus und der Biodiversität. (Epifluorescence microscopy, Flow cytometry , Total community DNA extraction, Fluorescence in situ hybridisation (FISH)).

(5) Mikrodosimetrie:
In Kryokoniten findet man aufgrund ihrer physikalisch-chemischen Eigenschaften die höchsten Konzentrationen künstlicher Radionuklide aller Umweltmedien. Die in die Kryokonitmatrix eingebetteten mikrobiellen Lebensgemeinschaften sind daher hohen Strahlendosen ausgesetzt. Bei genügender Kenntnis der räumlichen Anordnung sollte eine Quantifizierung der Mikrodosis mit Modellrechnung möglich sein.



Charakterisierung abiotischer Parameter (Hauptelement und Spurenelementchemie, mineralogischeZusammensetzung, Radionuklide) von Kryokoniten (lufttransportierte und punktuell angereicherte Sedimente auf Gletschern) auf ausgewählten österreichischen Gletschern.
Charakterisierung der Lebensgemeinschaften in Kryokoniten und deren biologischer Aktivitäten (Biomasse, Produktivität, Taxonomie).
AkronymCRYO.RAD
StatusAbgeschlossen
Tatsächlicher Beginn/ -es Ende12/06/0628/02/10

Systematik der Wissenschaftszweige 2002

  • 1904 Naturwissenschaften interdisziplinär
  • 1907 Umweltforschung