Microbiogeochemistry of cold ecosystems

• Main Author: Larose, Catherine
• Other Authors: Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB Université de Savoie Université de Chambéry )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes 2016-2019 (UGA 2016-2019 ), ECL, Corinne Leyval
• Format: Doctoral or Postdoctoral Thesis
• Language: English
• Published: HAL CCSD 2016
• Subjects: Arctic; snowpack; ice; microorganisms; biogeochemical cycling; cycles biogéochimiques; Arctique; manteaux neigeux; glace; microorganismes; [SDE]Environmental Sciences; [SPI]Engineering Sciences [physics]; Arctique*
• Online Access: https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-01974576; https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-01974576/document; https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-01974576/file/HDRLarose.pdf

Polar Regions are transforming, they constitute integrators of climate variability, providing visible signals of change, and yet, are also actors, intrinsically involved in global cooling through a number of feedback mechanisms. The observed changes alter the structure and functioning of many cryosphere ecosystems, and by extension that of the planet. Due to the extreme temperatures and the limited presence of liquid water, snow and ice have long been regarded simply as freezers that entrap and store microorganisms in a vegetative state and therefore, the microbial ecology of the cryosphere has been largely overlooked. This manuscript presents our research on the role of microorganisms in the functioning of environmental ices, highlighting the links between their biotic and abiotic components. Our work focuses on observations of snow and ice in the Arctic and explores the biodiversity, the microbial population dynamics and influence of microorganisms on biogeochemical cycling, in addition to their interactions with their physical and chemical environment. Through these studies, we have challenged the view of snow and ice as freezers and have shown that they should be considered as ecosystems. Les milieux polaires constituent des environnements en pleine évolution, le pôle arctique subissant, non seulement, fortement le dérèglement climatique, mais y participant activement par effet levier. Ces dérèglements amènent des changements à l’échelle de la planète altérant profondément la structure et le fonctionnement de nombreux écosystèmes. En raison des conditions extrêmes de température et de la présence restreinte d’eau liquide, la neige et la glace ont longtemps été considérées simplement comme des pièges à microorganismes, au mieux conservés dans un état végétatif après avoir été transportés dans l’atmosphère par des particules minérales. La diversité des microorganismes de la cryosphère, leur structuration en communautés microbiennes et les fonctions qu’ils pouvaient être amenés à exprimer au sein même de ces ...