Healthy Research Rewards
ResearchHub is incentivizing healthy research behavior. At this time, first authors of open access papers are eligible for rewards. Visit the publications tab to view your eligible publications.
Got it
SL
Susanne Liebner
Author with expertise in Arctic Permafrost Dynamics and Climate Change
Achievements
Open Access Advocate
Cited Author
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
6
(83% Open Access)
Cited by:
281
h-index:
30
/
i10-index:
54
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Anaerobic methanotrophic communities thrive in deep submarine permafrost

Matthias Winkel et al.Aug 29, 2017
Abstract Thawing submarine permafrost is a source of methane to the subsurface biosphere. Methane oxidation in submarine permafrost sediments has been proposed, but the responsible microorganisms remain uncharacterized. We analyzed archaeal communities and identified distinct anaerobic methanotrophic (ANME-2a/b, ANME-2d) assemblages in frozen and completely thawed submarine permafrost sediments. Besides archaea potentially involved in AOM we found a large diversity of archaea mainly belonging to Bathyarchaeota , Thaumarchaeota , and Euryarchaeota . Methane concentrations and δ 13 C-methane signatures distinguish horizons of potential anaerobic oxidation of methane (AOM) coupled either to sulfate reduction in a sulfate-methane transition zone (SMTZ) or to the reduction of other electron acceptors, such as iron, manganese or nitrate. Analysis of functional marker genes ( mcrA ) and fluorescence in situ hybridization (FISH) corroborate AOM communities in submarine permafrost sediments potentially active at low temperatures. Extrapolating potential AOM rates, when scaled to the total area of expected submarine permafrost thaw, reveals that methane could be consumed at rates between 8 and 120 Tg C per year, which is comparable to other AOM habitats such as seeps, continental SMTZ and wetlands. We thus propose that AOM is active where submarine permafrost thaws and needs to be accounted for in global methane budgets.
0
Paper
Citation3
0
Save
0

Fifteen Years of Integrated Terrestrial Environmental Observatories (TERENO) in Germany: Functions, Services, and Lessons Learned

Steffen Zacharias et al.Jun 1, 2024
Abstract The need to develop and provide integrated observation systems to better understand and manage global and regional environmental change is one of the major challenges facing Earth system science today. In 2008, the German Helmholtz Association took up this challenge and launched the German research infrastructure TERrestrial ENvironmental Observatories (TERENO). The aim of TERENO is the establishment and maintenance of a network of observatories as a basis for an interdisciplinary and long‐term research program to investigate the effects of global environmental change on terrestrial ecosystems and their socio‐economic consequences. State‐of‐the‐art methods from the field of environmental monitoring, geophysics, remote sensing, and modeling are used to record and analyze states and fluxes in different environmental disciplines from groundwater through the vadose zone, surface water, and biosphere, up to the lower atmosphere. Over the past 15 years we have collectively gained experience in operating a long‐term observing network, thereby overcoming unexpected operational and institutional challenges, exceeding expectations, and facilitating new research. Today, the TERENO network is a key pillar for environmental modeling and forecasting in Germany, an information hub for practitioners and policy stakeholders in agriculture, forestry, and water management at regional to national levels, a nucleus for international collaboration, academic training and scientific outreach, an important anchor for large‐scale experiments, and a trigger for methodological innovation and technological progress. This article describes TERENO's key services and functions, presents the main lessons learned from this 15‐year effort, and emphasizes the need to continue long‐term integrated environmental monitoring programmes in the future.
13

Anaerobic methane oxidizing archaea offset sediment methane concentrations in Arctic thermokarst lagoons

Shuai Yang et al.Jun 20, 2022
Abstract Thermokarst lagoons represent the transition state from a freshwater lacustrine to a marine environment, and receive little attention regarding their role for greenhouse gas production and release in Arctic permafrost landscapes. We studied the fate of methane (CH 4 ) in sediments of a thermokarst lagoon in comparison to two thermokarst lakes on the Bykovsky Peninsula in northeastern Siberia through the analysis of sediment CH 4 concentrations and isotopic signature, methane-cycling microbial taxa, sediment geochemistry, and lipid biomarkers. We specifically assessed whether sulfate-driven anaerobic methane oxidation (S-AOM) through anaerobic methanotrophic archaea (ANMEs), common in marine sediments with constant supply of sulfate and methane, establish after thermokarst lagoon development and whether sulfate-driven ANMEs consequently oxidize CH 4 that would be emitted to the water column under thermokarst lake conditions. The marine-influenced lagoon environment had fundamentally different methane-cycling microbial communities and metabolic pathways compared to the freshwater lakes, suggesting a substantial reshaping of microbial and carbon dynamics during lagoon formation. Anaerobic sulfate-reducing ANME-2a/2b methanotrophs dominated the sulfate-rich sediments of the lagoon despite its known seasonal alternation between brackish and freshwater inflow. CH 4 concentrations in the freshwater-influenced sediments averaged 1.34±0.98 µmol g −1 , with highly depleted δ 13 C-CH 4 values ranging from -89‰ to -70‰. In contrast, the sulfate-affected upper 300 cm of the lagoon exhibited low average CH 4 concentrations of 0.011±0.005 µmol g −1 with comparatively enriched δ 13 C-CH 4 values of -54‰ to -37‰ pointing to substantial methane oxidation. Non-competitive methylotrophic methanogens dominated the methanogenic community of the lakes and the lagoon, independent of porewater chemistry and depth. This potentially contributed to the high CH 4 concentrations observed in all sulfate-poor sediments. Our study shows that S-AOM in lagoon sediments can effectively reduce sediment CH 4 concentrations and we conclude that thermokarst lake to lagoon transitions have the potential to mitigate terrestrial methane fluxes before thermokarst lakes fully transition to a marine environment.
13
Paper
Citation1
0
Save
0

Metatranscriptomics of microbial biofilm succession on HDPE foil: uncovering plastic-degrading potential in soil communities

Joana MacLean et al.Nov 21, 2024
Although plastic pollution is increasing worldwide, very little is known about the microbial processes that take place once plastic debris is incorporated into the soil matrix. In this study, we conducted the first metatranscriptome analysis of polyethylene (PE)-associated biofilm communities in highly polluted landfill soil and compared their gene expression to that of a forest soil community within a 53-day period. Our findings indicate that the microbial population present in soil contaminated with plastic debris is predisposed to both inhabit and degrade plastic surfaces. Surprisingly, the microbial community from undisturbed forest soil contained a diverse array of plastic-associated genes (PETase, alkB, etc.), indicating the presence of an enzymatic machinery capable of plastic degradation. Plastic-degrading taxa were upregulated in the early stages of biofilm formation. During the maturation of the biofilm, the alkB1/alkM transcripts, which encode PE-degrading enzymes, and transporters such as fadL, livG, livF, livH, and livM were upregulated, along with transcripts associated with the fatty acid β-oxidation pathway. In this study, we address the underlying patterns of gene expression during biofilm development in a PE-associated plastisphere in soil and address the pressing question of whether natural microbial communities have the potential to biodegrade petrochemical-based plastic in the soil environment.