Macronutrients on Glacier Surfaces: Elemental and Isotopic Composition of Glacier-dwelling Consumers

Abstract

Microinvertebrate consumers are important players in carbon and nitrogen cycling on glacier surfaces (the supraglacial). They constitute the highest level of the supraglacial trophic network, and their grazing significantly affects resident microbial communities and the allochthonous organic matter (OM) pool. However, the food preferences and trophic strategies of supraglacial consumers have not been investigated to date which limits the understanding of the feedback mechanisms between carbon and nitrogen uptake and utilization on glacier surfaces. This thesis aims to reveal the mechanisms behind the supraglacial OM composition to consumers' community structure and abundance through the investigation of their trophic position and potential food preferences. A reliable methodological approach to measure carbon and nitrogen contents and their stable isotopes in supraglacial consumers was established and subsequently combined with taxonomical identification and biomass estimation. The results revealed that the different groups of supraglacial consumers (tardigrades, rotifers, and springtails) differ in their food preferences and/or in their macronutrient requirements. Differences in OM sources were reflected in the δ13 C signature of the OM as well as that of the consumers themselves and indicated...

Drobní bezobratlí živočichové jsou důležitými hráči v koloběhu uhlíku a dusíku na povrchu ledovců (supraglaciálu). Tito drobní konzumenti tvoří nejvyšší úroveň supraglaciální trofické sítě a jejich konzumace a potravní preference ovlivňuje lokální mikrobiální společenstva a množství a složení alochtonní organické hmoty. Potravní preference a trofické strategie supraglaciálních konzumentů však doposud nebyly podrobně zkoumány, což omezuje pochopení zpětnovazebních mechanismů mezi příjmem a využíváním uhlíku a dusíku na povrchu ledovců. Cílem této práce je poodhalit mechanismy, které stojí za složením organické hmoty v supraglaciálních habitatech a které ovlivňují strukturu a četnost společenstva konzumentů. Tato práce se věnuje především výzkumu trofického postavení supraglaciálních konzumentů a jejich potenciálních potravních preferencí. Jako první byla vyvinuta spolehlivá metodika k měření obsahu a stabilních izotopů uhlíku a dusíku v těchto drobných živočiších, která byla následně kombinována s dalšími metodami, jako je taxonomická identifikace nebo stanovení biomasy. Výsledky ukázaly, že různé skupiny supraglaciálních konzumentů (želvušky, vířníci a chvostoskoci) se liší v potravních preferencích a/nebo v požadavcích na makronutrienty. Rozdíly ve zdrojích organické hmoty se projevily v δ13 C...