Merki: Háhitasvæði

Skýrslur

Lífríki í hverum á háhitasvæðum á Íslandi. Heildarsamantekt unnin vegna Rammaáætlunar. Lokaskýrsla

Útgefið:

01/12/2010

Höfundar:

Sólveig K. Pétursdóttir, Snædís H. Björnsdóttir, Guðmundur Óli Hreggviðsson, Sólveig Ólafsdóttir

Tengiliður

Guðmundur Óli Hreggviðsson

Stefnumótandi sérfræðingur

gudmundo@matis.is

Lífríki í hverum á háhitasvæðum á Íslandi. Heildarsamantekt unnin vegna Rammaáætlunar. Lokaskýrsla

Rannsóknir voru gerðar á lífríki í hverum á fimm háhitasvæðum á Íslandi á vegum Rammaáætlunar árin 2004‐2009. Markmiðið var að svara spurningum um hve mikill og hvers eðlis breytileikinn er í örveruflóru milli háhitasvæða á Íslandi sem rannsökuð voru einkum m.t.t. fjölbreytni og fágætra hópa. Í þessari skýrslu eru dregnar saman niðurstöður sem fengust úr  ofangreindum rannsóknum. Svæðin sem voru til skoðunar voru Hengilssvæði, Torfajökulssvæði, Krafla / Námafjall, Krísuvík og Vonarskarð. Ennfremur vour niðurstöður úr sambærilegri rannsókn sem gerð var vegna umhverfismats á jarðhitasvæðunum á Þeistareykjum og í Gjástykki höfð með í þessari samantekt. Alls voru tekin 115 sýni á svæðunum sex og tókst að greina tegundasamsetningu í 80 þeirra. Tegundagreinandi gen baktería og fornbaktería í DNA úr sýnunum voru mögnuð upp og raðgreind. Raðirnar voru flokkaðar eftir skyldleika og greindar til tegunda eða ættkvísla með samanburði við sambærilegar raðir í Genbank. Alls tókst að greina 4424 bakteríuraðir og 1006 fornbakteríuraðir úr sýnunum. Dreifing baktería og fornbaktería í sýnunum var könnuð og kom í ljós að 16 bakteríufylkingar fundust á allflestum svæðunum og voru tegundir af fylkingu Aquificae algengastar, enda oft frumframleiðendur í hverum. Tegundir af fylkingum β‐  og γ‐proteobaktería og Deinococcus – Thermus fundust einnig í umtalsverðum mæli   á öllum svæðum nema í Krísuvík. Ennfremur fundust nokkrar aðrar fylkingar á stökum svæðum. Innan fornbaktería fundust Crenarcheota tegundir á öllum svæðunum, Euryarchaeota tegundir fundust í Vonarskarði og á Þeistareykjum, Thaumarchaeota fannst í Vonarskarði og í Kröflu / Námafjalli og Nanoarchaeota á Torfajökulssvæðinu. Útreikningar á líffræðilegum fjölbreytileika (H) örvera á svæðunum sex sýndu að Kröflusvæðið væri fjölbreyttast, þá Torfajökull, síðan Vonarskarð, Þeistareykir, Hengill og að lokum Krísuvík. Mat á líffræðilegum fjölbreytileika með útreikningi á söfnunarkúrfum studdi þessa niðurstöðu í meginatriðum. Líffræðileg sérstaða var metin á grundvelli fágætra tegunda m.v.  ≤96% samsvörun við nánasta ættingja í Genbank. Alls fundust 74 fágætar tegundir eða ættkvíslir í sýnunum og virtust þær að langmestu leyti svæðisbundnar og ekki ólíklegt að einhverjar þeirra séu einlendar. Flestar nýjar tegundir eða ættkvíslir fundust á Torfajökulssvæðinu. Vonarskarð, Krafla / Námafjall og Þeistareykir voru með nokkru færri fágætar tegundir eða ættkvíslir. Nýjar ættkvíslir fundust einnig á Hengilssvæðinu, en ekki í sama mæli og í hinum fyrrnefndu.

Culture independent methods were used to study the microbial composition of hot springs in five geothermal areas in Iceland in 2004‐2009. The aim was to answer questions on the degree of biodiversity and to what extend the species found were unique to the sites investigated. In this report the site specific research results were combined and compared. The geothermal sites investigated were the Hengill area, the Torfajökull area, the Krafla / Námafjall area, Krísuvík and Vonarskarð. Results from a similar research from an environmental assessment of the geothermal areas of Þeistareykir and Gjástykki were also used.   A total of 115 samples were collected from the six geothermal areas and the microbial species composition was estimated in 80 of them. The 16S rRNA genes were amplified from DNA from the samples and partially sequenced. The obtained sequences were classified and identified to the species or genus level by comparison to similar sequences in Genbank. The total of 4424 bacterial sequences and 1006 archaeal sequences were analysed. The distribution of bacterial and archaeal phyla of the samples was investigated and revealed that 16 bacterial phyla were represented in all areas. Also, that the phylum of the primary producers of hot springs  ‐ Aquificae  ‐ was dominating. Species belonging to β‐ and γ‐proteobacteraa and Deinococcus – Thermus were also found in considderable amounts in all areas except Krísuvík. Several bacterial phyla were only found at one or two geothermal areas.   Species belonging to Crenarchaeota were found in all six areas, Euryarchaeota were found in Vonarskarð and Þeistareykir, Thaumarchaeota was found in Vonarskarð as well as  in the Krafla /Námafjall area and Nanoarchaeota in the Torfajökull area. Calculation of the biodiversity index (H) of microbial species of    the six geothermal areas revealed that the index for the Krafla / Námafjall area was highest, then Torfajökull, Vonarskarð, Þeistareykir, Hengill and finally Krísuvík. The estimate of biodiversity based on Rarefaction curves confirmed the results. The estimation of uniqueness of the areas was based on the number of novel species found using ≤96% similarity to closest relative in Genbank as the cutoff value. The total of 74 novel species or genera were found in the samples most of which were only found in one or at most two areas. Most of these were from the Torfajökull area. A considerable number of novel species were also found in Vonarskarð, Námafjall and Þeistareykir. Novel species or genera were also found in the Hengill geothermal area.

Skoða skýrslu

Skýrslur

Lífríki í hverum í Krísuvík og Gunnuhver á Reykjanesi: Rannsókn unnin vegna Rammaáætlunar um nýtingu á jarðvarma á háhitasvæðum

Útgefið:

01/08/2007

Höfundar:

Sólveig K. Pétursdóttir, Sólveig Ólafsdóttir, Steinunn Magnúsdóttir, Guðmundur Óli Hreggviðsson

Tengiliður

Steinunn Ásbjörg Magnúsdóttir

Verkefnastjóri

steinunn.magnusdottir@matis.is

Lífríki í hverum í Krísuvík og Gunnuhver á Reykjanesi: Rannsókn unnin vegna Rammaáætlunar um nýtingu á jarðvarma á háhitasvæðum

Þessi rannsókn á lífríki í hverum á Krísuvíkursvæðinu er þriðja lífríkisúttektin sem framkvæmd er innan Rammaáætlunar, en þær tvær fyrri fjölluðu um lífríki í hverum á Hengilssvæðinu og á Torfajökulssvæðinu.

Áhersla var einkum lögð á hverasvæðið í Seltúni þar sem sýnataka var sameiginleg með jarðefnafræðingum Jarðvísindastofnunar sem var fyrsta skref í þverfaglegri nálgun á viðfangsefninu sem vonir eru bundnar við, en er þó enn á frumstigi. Önnur svæði sem reynt var að kanna voru hverir við Austurengjahver og svæðið við Gunnuhver á Reykjanesi. Hitastig í hverunum í Seltúni var á bilinu 53-93°C og ennfremur er greint frá einu jarðvegssýni sem tekið var við lægra hitastig eða 34°C. Sýrustig í hverunum í Seltúni var á bilinu pH 2,5-6. Hitastig í hverunum við Austurengjahver var á bilinu 50-75°C og sýrustig pH 2,4 – 4,3. Hitastig í hverunum við Gunnuhver mældust á bilinu 70-90°C og sýrustig pH 3,8 – 4,2. Alls voru tekin þrettán sýni á ofangreindum svæðum og tókst að einangra DNA úr sjö þeirra. Ekki tókst að ná DNA úr sýnunum við Austurengjahver. Kjarnsýrumögnun á 16S rRNA sem er tegundagreinandi gen dreifkjörnunga tókst á sex sýnum. Mögnun fékkst úr öllum þessum sýnum með sérvirkum raunbakteríuvísum, en þremur með fornbakteríuvísum.

Alls fengust 304 raðgreiningar á raunbakteríutegundum á svæðinu sem kennt er við Seltún. Þessar tegundir dreifast á 26 tegundir sem dreifast aftur á 10 fylkingar. Frumbjarga tegundir Aquificeae fylkingarinnar hýsa rúmlega 80% raðgreininganna og teljast því ríkjandi í þessum sýnum og eru frumframleiðendur í vistkerfi hveranna. Fimm tegundir innan þessarar fylkingar fundust í sýnunum úr Seltúni. Aðrar tegundi greinast aðallega til mismunandi hópa Proteobaktería (13%) en þær eru afar sundurleitur hópur. Aðrar tegundir sem fundust eru fámennar og skipta hér minna máli. Alls fékkst 81 raðgreining fornabakteríutegunda af Seltúnssvæðinu. Flestar þeirra eða rúm 90% flokkast til Thermoplasmatales innan fylkingar Euryarchaeota, en þetta er hita- og sýrukær tegund. Aðrar fornbakteríur í sýnunum í Seltúni flokkast til Chrenarchaeota fylkingarinnar flestar til ættar Desulfurococcales.

Alls fengust 56 raunbakteríuraðgreiningar úr hverunum við Gunnuhver. Langflestar þeirra (um 70%) flokkast til frumbjarga fylkingar Aquificeae, en um 30% til mismunandi hópa Proteobaktería. Fornbakteríur í Gunnuhver eru einsleitar þar sem þær eru allar af ætt Sulfolobales sem er afar hitaog sýrukær hópur. 1 Í heild má segja að svæðið við Seltún sýni dæmigert mynstur jaðarvistkerfis þar sem ein tegund er ríkjandi og aðrar tegundir dreifist á ýmsar fylkingar. Útreiknaður líffræðilegur fjölbreytileiki í sýnunum var tiltölulega lágur eða á bilinu 1,0-2,0. Til samanburðar má geta þess að sami stuðull útreiknaður fyrir sýni af Torfajökulssvæðinu og á Ölkelduhálsi var á bilinu 1,1-4,7. Umhverfisaðstæður hita- og sýrustigs í Seltúni og í Gunnuhver eru ekki á jaðrinum, heldur er líklegt að efni og efnasambönd í hverunum og leirinn geti haft áhrif á fjölbreytileika lífríkisins, þ.e. hvaða tegundir fá þrifist og hverjar ekki.

Sjaldgæfar tegundir sem áttu einungis fjarskylda ættingja í Genbank fundust m.a. í Seltúnssýnunum. Þarna er þó í flestum tilvikum aðeins um 1-2 fulltrúa viðkomandi tegundar að ræða. Þessar fjarskyldu tegundi flokkuðust allflestar undir fylkingar Proteobaktería og Acidobaktería.

Matís – Prokaria mun að öllum líkindum halda áfram að vinna að sýnatöku og tegundagreiningum á Krísuvíkursvæðinu. Ætlunin er að taka þær niðurstöður með í lokasamantekt yfir lífríki í hverum á Íslandi á síðasta ári Rammaáætlunar.

Skoða skýrslu
IS
EN IS