At the edge of aquatic systems: intermittent streambed microbial communities’ responses to hydrological alterations

Abstract

Hydrological drought is a process of natural desiccation mainly due to large shortage of rainfall events. Reduced precipitations and prolonged droughts are spreading worldwide and threaten the integrity of aquatic ecosystems. Most Mediterranean streams have an intermittent flow which may become more variable and with larger duration of their no-flow periods under climate change. The enlargement of the dry period can importantly influence the ecosystem functioning, altering the microbiota inhabiting the streambed sediment as well as the processes they carry out (e.g. nutrients cycling). Consequently, hydrological alterations can reduce, limit or change microbial community functions, structure and composition, and therefore compromise the overall aquatic ecosystem functioning. The main objectives of this thesis are to study the responses of bacteria archaea and fungi inhabiting sediment to prolonged dry phase events and to wet episodes, spacing from punctual rains to rewetting events

La sequía hidrológica es un proceso de desecación natural debido principalmente a la gran escasez de eventos de lluvia. Las precipitaciones reducidas y las sequías prolongadas se están extendiendo por todo el mundo y amenazan la integridad de los ecosistemas acuáticos. La mayoría de las corrientes mediterráneas tienen un flujo intermitente que puede volverse más variable y con una mayor duración de sus períodos sin flujo bajo el cambio climático. La ampliación del período seco puede influir de manera importante en el funcionamiento del ecosistema, alterando la microbiota que habita en el sedimento fluvial, así como los procesos que llevan a cabo (por ejemplo, el ciclo de nutrientes). En consecuencia, las alteraciones hidrológicas pueden reducir, limitar o cambiar las funciones, la estructura y la composición de la comunidad microbiana y, por lo tanto, comprometer el funcionamiento general del ecosistema acuático. Los objetivos principales de esta tesis son estudiar las respuestas de bacterias, arqueas y hongos que habitan en sedimentos a eventos prolongados de fase seca y episodios húmedos, espaciando desde lluvias puntuales hasta eventos de rehumectación