Förändringar i alpina vattendrag som matas av glaciärer och snöfält på grund av ett uppvärmande klimat hotar att dramatiskt förändra typerna av bakterier och andra mikrober i dessa vattendrag, enligt en forskargrupp som inkluderade en forskare från University of Wyoming.

Men bäckar som matas av underjordisk is isolerad av sten – kallade "isiga sipprar" – ger ett visst hopp om att klimatförändringarnas effekter kommer att bli mindre allvarliga i vissa områden, säger forskarna, som inkluderar Lusha Tronstad, forskare med UW:s Wyoming Natural Diversity Database (WYNDD).

"Våra resultat visar att mönster av mikrobiell mångfald stödjer en olycksbådande trend för biologisk mångfald i alpina bäckar..., " skrev forskarna i tidskriften Global förändringsbiologi . "Isiga sipprar, dock, representerar en källa till optimism för framtiden för biologisk mångfald i dessa utsatta ekosystem."

Tronstad är expert på de alpina bäckarna i Grand Teton National Park, där hennes upptäckt 2015 av en sällsynt insekt som kallas den västra glaciärstenflugan gav information för att hjälpa till att besluta om arten skulle skyddas enligt den federala lagen om hotade arter. I den senaste forskningen, hon gick med forskare från University of Kentucky, Washington State University, Rutgers University, Kansas State University, Missouri State University, University of Montana och U.S. Geological Survey för att studera mycket mindre organismer i dessa Grand Teton-strömmar och andra i Montanas Glacier National Park.

I dessa höga bergsbäckar - vissa matas av glaciärer, några vid snöfält, en del av underjordisk is och en del av grundvatten - en mängd olika bakterier och andra mikrober finns. De utgör grunden för större organismer som insekter i alpina vatten och fisk nedströms.

I Wyoming, Nordamerikas Klippiga bergen och bergskedjor över hela världen, glaciärer och fleråriga snöfält krymper och, i vissa fall, försvinner när klimatet värms upp. Medan tidigare forskning detaljerade förväntade effekter på insekter och andra större arter, Tronstads forskargrupp undersökte organismer som inte kan ses med blotta ögat i sex alpina bäckar i Grand Teton och sju i Glacier National Park.

Forskarna fann att kallare strömmar som matas av glaciärer och underjordisk is har mindre mikrobiell mångfald än de som matas av snösmältning och grundvatten, men de kallare bäckarna är hem för vissa bakterier som inte finns i de varmare bäckarna. När varmare temperaturer och minskade snöfält och glaciärer ökar vattentemperaturen och ändrar flödet och variationen i bäckarna, mikrobiell mångfald kommer att minska över de alpina vattnen, säger forskarna. Det kommer sannolikt att resultera i bredare miljöpåverkan - även om forskarna erkänner att "i vilken grad miljöförändringar kommer att översättas till förändrad ekosystemfunktion förblir i stort sett okänd."

Medan den nya forskningen utökar förståelsen för mikrobiell mångfald över hela utbudet av alpina bäckar, forskarna säger att de viktigaste nya insikterna specifikt relaterar till isiga sipprar, som matas av stenglaciärer — massor av underjordisk is omgiven av stenigt skräp. Det uppskattas att det finns fler än 10, 000 av dessa stenglaciärer över hela USA - ungefär dubbelt så många ytglaciärer och fleråriga snöfält. Isiga sippor ligger närmast vattendrag som matas av ytglaciärer i temperatur, med mindre säsongsbetonad flödesvariation. En sådan underjordisk ismatad bäck som var en del av studien kommer från Wind Cave i Targhee National Forest.

Eftersom de är isolerade av tjocka lager av sten, isiga sipprar kan vara mer buffrade mot värmande atmosfäriska förhållanden än glaciärer och fleråriga snöfält, gör dem mindre mottagliga för klimatförändringar.

"Följaktligen, det finns en stor potential för isiga sippor att fungera som (en tillflyktsort) för köldanpassade bergsbäckarter och unika ekologiska funktioner på global skala, " skrev forskarna, och tillägger att isiga sipprar "kan representera det sista fästet för smältvattenassocierade (livsformer) i ett landskap utan glaciärer och fleråriga snöfält."