Published March 15, 2021
| Version v1
Publication
Open
Fungal decomposition of river organic matter accelerated by decreasing glacier cover
Creators
- 1. University of Leeds
- 2. Urban Community of Lyon
- 3. National Research Institute for Agriculture, Food and Environment
- 4. Pontificia Universidad Católica del Ecuador
- 5. University of Alaska Southeast
- 6. University of Essex
- 7. Oakland University
Description
Climate change is altering the structure and functioning of river ecosystems worldwide. In mountain rivers, glacier retreat has been shown to result in systematic changes in aquatic invertebrate biodiversity, but the effects of ice loss on other biological taxa and on whole-ecosystem functions are less well understood. Using data from mountain rivers spanning six countries on four continents, we show that decreasing glacier cover leads to consistent fungal-driven increases in the decomposition rate of cellulose, the world's most abundant organic polymer. Cellulose decomposition rates were associated with greater abundance of aquatic fungi and the fungal cellulose-degrading Cellobiohydrolase I (cbhI) gene, illustrating the potential for predicting ecosystem-level functions from gene-level data. Clear associations between fungal genes, populations and communities and ecosystem functioning in mountain rivers indicate that ongoing global decreases in glacier cover can be expected to change vital ecosystem functions, including carbon cycle processes. The impact of glacier retreat on fungal-driven decomposition in rivers is investigated using a standardized test across six countries. Less glacier cover is linked to increased decomposition, which is in turn associated with a greater abundance of fungi and a fungal cellulose-degrading gene, cbhI.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يؤدي تغير المناخ إلى تغيير هيكل وأداء النظم الإيكولوجية النهرية في جميع أنحاء العالم. في الأنهار الجبلية، ثبت أن تراجع الأنهار الجليدية يؤدي إلى تغيرات منهجية في التنوع البيولوجي للافقاريات المائية، ولكن آثار فقدان الجليد على الأصناف البيولوجية الأخرى وعلى وظائف النظام البيئي بأكمله غير مفهومة جيدًا. باستخدام البيانات من الأنهار الجبلية التي تمتد عبر ست دول في أربع قارات، نظهر أن تناقص الغطاء الجليدي يؤدي إلى زيادات ثابتة مدفوعة بالفطريات في معدل تحلل السليلوز، وهو البوليمر العضوي الأكثر وفرة في العالم. ارتبطت معدلات تحلل السليلوز بوفرة أكبر من الفطريات المائية وجين السليلوز المحلل للسليلوز I (cbhI)، مما يوضح إمكانية التنبؤ بوظائف مستوى النظام الإيكولوجي من البيانات على مستوى الجينات. تشير الارتباطات الواضحة بين الجينات الفطرية والسكان والمجتمعات ووظائف النظام الإيكولوجي في الأنهار الجبلية إلى أنه من المتوقع أن تؤدي الانخفاضات العالمية المستمرة في الغطاء الجليدي إلى تغيير وظائف النظام الإيكولوجي الحيوية، بما في ذلك عمليات دورة الكربون. يتم التحقيق في تأثير تراجع الأنهار الجليدية على التحلل الناجم عن الفطريات في الأنهار باستخدام اختبار موحد في ستة بلدان. يرتبط الغطاء الجليدي الأقل بزيادة التحلل، والذي يرتبط بدوره بوفرة أكبر من الفطريات وجين السليلوز الفطري المتحلل، cbhI.Translated Description (French)
Le changement climatique modifie la structure et le fonctionnement des écosystèmes fluviaux dans le monde entier. Dans les rivières de montagne, il a été démontré que le recul des glaciers entraînait des changements systématiques dans la biodiversité des invertébrés aquatiques, mais les effets de la perte de glace sur d'autres taxons biologiques et sur les fonctions de l'ensemble de l'écosystème sont moins bien compris. En utilisant des données provenant de rivières de montagne couvrant six pays sur quatre continents, nous montrons que la diminution de la couverture glaciaire entraîne une augmentation constante du taux de décomposition de la cellulose, le polymère organique le plus abondant au monde. Les taux de décomposition de la cellulose ont été associés à une plus grande abondance de champignons aquatiques et du gène Cellobiohydrolase I (cbhI) dégradant la cellulose fongique, illustrant le potentiel de prédiction des fonctions au niveau de l'écosystème à partir des données au niveau du gène. Des associations claires entre les gènes fongiques, les populations et les communautés et le fonctionnement des écosystèmes dans les rivières de montagne indiquent que l'on peut s'attendre à ce que les diminutions mondiales continues de la couverture glaciaire modifient les fonctions vitales des écosystèmes, y compris les processus du cycle du carbone. L'impact du recul des glaciers sur la décomposition provoquée par les champignons dans les rivières est étudié à l'aide d'un test standardisé dans six pays. Moins de couverture glaciaire est liée à une décomposition accrue, qui est à son tour associée à une plus grande abondance de champignons et d'un gène de dégradation de la cellulose fongique, cbhI.Translated Description (Spanish)
El cambio climático está alterando la estructura y el funcionamiento de los ecosistemas fluviales en todo el mundo. En los ríos de montaña, se ha demostrado que el retroceso de los glaciares produce cambios sistemáticos en la biodiversidad de invertebrados acuáticos, pero los efectos de la pérdida de hielo en otros taxones biológicos y en las funciones de todo el ecosistema son menos conocidos. Utilizando datos de ríos de montaña que abarcan seis países en cuatro continentes, mostramos que la disminución de la cobertura de los glaciares conduce a aumentos constantes impulsados por hongos en la tasa de descomposición de la celulosa, el polímero orgánico más abundante del mundo. Las tasas de descomposición de la celulosa se asociaron con una mayor abundancia de hongos acuáticos y el gen de la celobiohidrolasa I (cbhI) que degrada la celulosa fúngica, lo que ilustra el potencial para predecir las funciones a nivel del ecosistema a partir de datos a nivel de genes. Las asociaciones claras entre los genes, las poblaciones y las comunidades de hongos y el funcionamiento de los ecosistemas en los ríos de montaña indican que se puede esperar que las disminuciones globales en curso en la cobertura de los glaciares cambien las funciones vitales de los ecosistemas, incluidos los procesos del ciclo del carbono. El impacto del retroceso de los glaciares en la descomposición causada por hongos en los ríos se investiga mediante una prueba estandarizada en seis países. Una menor cobertura de glaciares está relacionada con una mayor descomposición, que a su vez se asocia con una mayor abundancia de hongos y un gen fúngico que degrada la celulosa, cbhI.Files
document.pdf
Files
(2.2 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:014dc1c38f3088f1ee7590c2d7314826
|
2.2 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- التحلل الفطري للمواد العضوية النهرية يتسارع عن طريق تقليل الغطاء الجليدي
- Translated title (French)
- Décomposition fongique de la matière organique des rivières accélérée par la diminution de la couverture glaciaire
- Translated title (Spanish)
- Descomposición fúngica de la materia orgánica fluvial acelerada por la disminución de la cubierta glaciar
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3138383837
- DOI
- 10.1038/s41558-021-01004-x
References
- https://openalex.org/W1005007408
- https://openalex.org/W1158716654
- https://openalex.org/W1586683291
- https://openalex.org/W1635047325
- https://openalex.org/W1759341350
- https://openalex.org/W1807111446
- https://openalex.org/W1975642476
- https://openalex.org/W1978484408
- https://openalex.org/W1979072404
- https://openalex.org/W2003348797
- https://openalex.org/W2009499611
- https://openalex.org/W2017435247
- https://openalex.org/W2019641472
- https://openalex.org/W2033355897
- https://openalex.org/W2042411773
- https://openalex.org/W2047156576
- https://openalex.org/W2056049522
- https://openalex.org/W2069718219
- https://openalex.org/W2074179901
- https://openalex.org/W2083020033
- https://openalex.org/W2086104750
- https://openalex.org/W2095667786
- https://openalex.org/W2101821016
- https://openalex.org/W2103636316
- https://openalex.org/W2105244499
- https://openalex.org/W2109525273
- https://openalex.org/W2119160928
- https://openalex.org/W2123088611
- https://openalex.org/W2130889389
- https://openalex.org/W2135058723
- https://openalex.org/W2136051940
- https://openalex.org/W2160675021
- https://openalex.org/W2169001897
- https://openalex.org/W2171882024
- https://openalex.org/W2172161237
- https://openalex.org/W2173223893
- https://openalex.org/W2550894952
- https://openalex.org/W2592244930
- https://openalex.org/W2605936973
- https://openalex.org/W2607707892
- https://openalex.org/W2738868068
- https://openalex.org/W2748606720
- https://openalex.org/W2751190536
- https://openalex.org/W2758035336
- https://openalex.org/W2771138125
- https://openalex.org/W2784513399
- https://openalex.org/W2789470854
- https://openalex.org/W2790472965
- https://openalex.org/W2898942477
- https://openalex.org/W2900030356
- https://openalex.org/W2909905050
- https://openalex.org/W2913039782
- https://openalex.org/W2923238705
- https://openalex.org/W2934984619
- https://openalex.org/W2943917175
- https://openalex.org/W2946547540
- https://openalex.org/W2952982270
- https://openalex.org/W2955756059
- https://openalex.org/W2964183607
- https://openalex.org/W2966181873
- https://openalex.org/W2986975978
- https://openalex.org/W4211258904