Ecotoxicity of pollutants on soil nitrifiers under a climate change scenario

Markmikroorganismer är viktiga för markens funktion men utsätts för ökande stress på grund av bl a föroreningar och klimatförändringar. Trots detta saknas vetenskaplig grund för hur effekter av miljöstressorer på markmikroorganismer bör bedömas. Nitrifikation, oxidationen av ammoniak via nitrit till nitrat, är en process som oftast delas mellan ammoniakoxiderande arkéer (AOA) och bakterier (AOB), och nitritoxiderande bakterier, främst Nitrobacter (NIB) och Nitrospira (NIS). Trots att dessa grupper har föreslagits som indikatorer för markfunktion, är kunskapen om deras kombinerade respons på stressorer, särskilt om de utsätts för flera, och effekter på interaktioner mellan ammoniak- och nitritoxiderare låg. Denna avhandling syftade till att undersöka hur markmikroorganismer, särskilt nitrifierare, svarar på enskilda och multipla stressfaktorer i kontexten av resistens och resiliens. Jord kontaminerades med herbicider, polycykliska aromatiska kolväten (PAH) eller koppar (Cu), samt utsattes för torka och återvätning i meso- och mikrokosmosexperiment. Effekter av herbicider var minimala, men PAH förändrade sammansättningen av de totala prokaryota, AOA- och AOB-samhällena vid höga kontamineringsnivåer, medan Cu minskade ammoniakoxidationen och orsakade omfattande samhällsförändringar även vid låga nivåer. Torka minskade ammoniakoxidationen och förändrade AOA-samhällenas sammansättning, vilket indikerar låg resistens. Återvätning återställde dock aktiviteten, vilket indikerar resiliens, men orsakade beständiga förändringar i NIS-samhällenas sammansättning, vilket tyder på låg resistens och resiliens. Nätverksanalys visade effekter av torka på associationer mellan ammoniak- och nitritoxiderare, vilket kan tyda på en destabiliserad interaktion. Effekter av torka påverkades av markegenskaper och förereningshistorik. Medan herbicider endast marginellt påverkade nitrifierarnas respons på torka, uppvisades måttliga till starka effekter i jordar med PAH och Cu. Sammantaget visar resultaten vikten av att beakta stressfaktorers effekter på markmikroorganismer och dess konsekvenser för markfunktioner och kväveflöden under scenarier med en och flera stressfaktorer.