Unsere Forschungen sind Teil einer umfangreichen vergleichenden Probenahme in Zusammenarbeit mit anderen Universitäten und Institutionen, die darauf abzielt, das komplexe Wechselspiel zwischen lichtabsorbierenden Verunreinigungen (LAI; z.B. Mikroben, Mineralstaub, Schwarz-/Braunkohlenstoff, etc.) und glazialen Ökosystemen zu enträtseln. Insbesondere interessieren wir uns dafür, wie die LAI die Gletscherschmelzraten beeinflussen (ihr Einfluss auf die Albedo) und ihr Schicksal nach Schmelzereignissen. Wir hoffen, mit diesen Daten dann zu größeren globalen Schmelzmodellen beitragen zu können, die versuchen, den Klimawandel in der Zukunft vorherzusagen.
Die Biodiversität dieser glazialen Ökosysteme wird mit verschiedenen "Omic"-Techniken erforscht. Dazu gehören die gezielte Amplikon-Sequenzierung von ribosomalen Genen, die metagenomische und metagenomische Sequenzierung zur Ableitung der mikrobiellen Physiologie und die Massenspektrometrie von Metaboliten zur Bestimmung der nachgeschalteten Stoffwechselprozesse. Wir interessieren uns besonders für die Rolle, die Schnee und Eisalgen in glazialen Ökosystemprozessen spielen. Frühere Forschungen haben gezeigt, dass Algen die Albedo um bis zu 13% reduzieren können, was das Abschmelzen dramatisch verstärken kann. Wir haben auch dokumentiert, dass Schnee und später Eisalgen zu Beginn des Abschmelzens die hauptsächlichen primären photosynthetischen Organismen sind, die auf Gletscheroberflächen blühen.
Darüber hinaus sind wir an der Geochemie dieser Umgebungen interessiert, da diese sehr wichtig ist, um die Arten von Organismen zu bestimmen, die überleben und gedeihen können. Die Beurteilung der Geochemie kann ein Bild der auf Gletscheroberflächen verfügbaren Nährstoffe liefern, die möglicherweise für Wachstumsprozesse bioverfügbar sind. Die Analyse der Geochemie des Systems wird durch die Bewertung von Kationen und Anionen in Schnee, Eis und Schmelzwasser durchgeführt.
Außerdem können Algenblüten große Mengen an organischer Substanz produzieren, doch wir verstehen wenig über die Prozesse, die die Produktion organischer Verbindungen steuern, und auch nicht, wie und ob sie von heterotrophen Organismen weiter abgebaut oder über Flüsse exportiert werden, um die Produktivität der Ozeane zu steigern. Die Bewertung der Kohlenstoffeinträge in das System (anthropogen oder anderweitig) kann uns auch dabei helfen, die Kohlenstoffquellen zu bestimmen, die zur Steuerung biologischer Prozesse zur Verfügung stehen. Analysen werden an Gletscherproben durchgeführt, um die Zusammensetzung der gelösten und partikulären organischen Substanz zu bestimmen. Diese Daten geben uns einen umfassenden Überblick über alle organischen und anorganischen Einträge durch Luft und Schnee an die Oberfläche dieser Gletscherökosysteme.
Solche kombinierten Daten über die mikrobielle Vielfalt und den organischen Kohlenstoff sind entscheidend, wenn wir die grundlegenden Prozesse, die zum Abschmelzen der Gletscher führen, verstehen und quantifizieren, und Datensätze ableiten wollen, die in globale numerische Klimamodelle umgesetzt werden.
Zu den aktuellen Forschungsprojekten unter diesem Forschungsthema gehören: