Das schnelle Schmelzen von Gebirgsgletschern und das Verschwinden der von ihnen gespeisten Flüsse sind starke Symbole des Klimawandels. Flüsse glazialen Ursprungs sind kalte, nährstoffarme und instabile Ökosysteme, die von mikrobiellen Biofilmen dominiert werden. Dennoch ist das derzeitige Wissen über das Mikrobiom dieser Flüsse begrenzt, was es unmöglich macht zu verstehen, wie es auf den Rückgang der Gletscher reagiert.
In dieser Studie verwendeten wir Ansätze des Metabarcoding (eine Technik, die es ermöglicht, die in einer Probe vorhandenen Arten durch die Analyse kleiner, für jede Art charakteristischer DNA-Stücke schnell zu identifizieren) und der Metagenomik (eine Methode, bei der die gesamte in einer bestimmten Umgebung vorhandene DNA analysiert wird, um nicht nur die dort lebenden Arten, sondern auch ihre biologischen Funktionen zu kennen), um ein globales Inventar der Bakterien zu erstellen, die in 152 Gletscherflüssen aus den wichtigsten Bergketten der Erde vorkommen.
Unsere Ergebnisse zeigen, dass sich das bakterielle Mikrobiom dieser Flüsse in taxonomischer und funktioneller Hinsicht von dem in anderen eisigen Umgebungen beobachteten unterscheidet. Es weist eine hohe Diversität auf, wobei mehr als die Hälfte der Arten nur in einer bestimmten Bergregion vorkommt, einige nur an einem einzigen Ort und nur wenige kosmopolitisch und häufig sind.
Wir zeigen, dass geografische Isolation und umweltbedingte Selektion ihre biogeografische Verteilung strukturieren, wobei sich die mikrobielle Zusammensetzung zwischen Bergmassiven und zwischen den Hemisphären deutlich unterscheidet. Phylogenetische Analysen (Methoden, mit denen die Verwandtschaftsbeziehungen zwischen verschiedenen mikrobiellen Arten oder Stämmen anhand ihrer Gene oder DNA rekonstruiert werden können) zeigen zudem die Existenz mikrodiversifizierter, durch Umweltauswahl geformter Linien, die wahrscheinlich zur funktionellen Resilienz und zur Gesamtdiversität des Mikrobioms dieser Lebensräume beitragen.
Der durch den Klimawandel verursachte Rückgang der Gletscher bedroht daher dieses einzigartige mikrobielle Ökosystem. Unsere Studie liefert einen weltweiten Maßstab für zukünftige Forschungen über die Auswirkungen des Klimawandels auf schwindende Gletscher-Ökosysteme.
