De diversiteit en overvloed van chytriden op het Groenlandse ijsdek

Verborgen leven op een smeltend ijsdek

Het oppervlak van het Groenlandse ijsdek lijkt misschien op een bevroren woestijn, maar herbergt in feite een druk microscopisch leven. Donkere bloei van ijsalgen versnelt het smelten door zonlicht te absorberen, en deze studie onderzoekt hun weinig bekende schimmelvijanden: kleine zwemmende schimmels genaamd chytriden. Door te volgen waar deze schimmels voorkomen, hoe talrijk ze zijn en hoe divers hun lijnen zijn, onthullen de onderzoekers een onzichtbaar web van leven dat kan beïnvloeden hoe snel Groenlands ijs verdwijnt in een opwarmend klimaat.

Kleine schimmels met een grote rol

Chytriden zijn eenvoudige schimmels die microscopische, eenstaartige sporen produceren die door water kunnen zwemmen. Wereldwijd vallen veel chytriden algen aan, dringen hun cellen binnen en voeden zich ermee, terwijl andere dode materie recyclen. Op het ijs van Groenland bedekken donker gepigmenteerde algen van het geslacht Ancylonema in de zomer het oppervlak, waardoor het ijs donkerder wordt en het smelten toeneemt. Eerdere waarnemingen wezen erop dat chytriden deze algen infecteren, maar niemand had gemeten hoeveel er aanwezig zijn of hoeveel verschillende soorten er over het ijsdek verdeeld voorkomen.

Monsters van de levende huid van het ijs

Het team verzamelde monsters uit vier regio’s van Groenland tussen 2019 en 2023, van zuid naar noord en van oost naar west. Ze concentreerden zich op drie hoofdtypen oppervlaktehabitat: “donker ijs”, de bovencentimeters van zonbeschenen, algenrijke ijs; felgekleurde vlekken van rood en groen sneeuw; en met water gevulde kuilen genaamd cryoconite-gaten, die donkere sedimenten en dichte microbiële gemeenschappen bevatten. Ze vroren en filtreerden het materiaal, en extraheerden vervolgens genetisch materiaal om de kleine-subeenheid ribosomale RNA-genen uit te lezen die fungeren als streepjescodes voor verschillende organismen. In een geconcentreerde campagne in 2022 namen ze herhaaldelijk monsters van dezelfde donker-ijsvlekken en nabijgelegen cryoconite-gaten gedurende drie weken, en gebruikten ze een DNA-telmethoden genaamd qPCR om te schatten hoeveel kopieën van chytridegenen in de loop van de tijd aanwezig waren.

Een bos van nieuwe schimmelvertakkingen

Toen de onderzoekers de schimmelgensequenties assembleerden en vergeleken, vonden ze 99 volledige sequenties behorend tot vroeg vertakkende schimmelgroepen, waaronder de chytriden. Door deze sequenties op gedetailleerde evolutionaire bomen te plaatsen, toonden ze aan dat de meeste lijnen behoorden tot vier hoofdorders van chytriden, met een kleiner aandeel van twee verwante schimmelgroepen. Opmerkelijk was dat slechts twee sequenties duidelijk overeenkwamen met bekende soorten; de rest week af van alle beschreven schimmels. Afhankelijk van de gebruikte gelijkheidss drempel identificeerde het team tussen de 63 en 81 potentieel nieuwe lijnen. Veel daarvan werden gevonden in zowel donker ijs als gekleurde sneeuw, en leken vaak sterk op ongecultiveerde schimmels die eerder werden gedetecteerd in andere koude omgevingen zoals alpiene bodems, zee-ijs en gletsjerijs elders in de wereld. Dit suggereert dat een wijdverbreide, maar grotendeels onbenoemde, radiatie van chytride schimmels floreert in ijzige habitats.

Het zien opkomen en afnemen van schimmelpopulaties

De qPCR-metingen uit het smeltseizoen van 2022 laten zien dat chytriden veel talrijker zijn in donker ijs dan in cryoconite-gaten—ongeveer een orde van grootte hoger. Over 21 dagen schommelden het aantal chytridegenkopieën in donker-ijsmonsters flink, terwijl de niveaus in cryoconite relatief stabiel bleven. Toen het team chytridesignalen vergeleek met de totale gemeenschap van microben, vonden ze dat chytriden gemiddeld ongeveer 2,6% uitmaakten van de actieve organismen in donker ijs maar slechts ongeveer 0,5% in cryoconite. Binnen donker ijs stak één groep, de Mesochytriales, er bijzonder actief uit. Sommige van deze lijnen zijn nauw verwant aan chytriden die bekendstaan om het infecteren van sneeuwalgen, wat suggereert dat ze parasieten kunnen zijn van zowel sneeuw- als gletsjerijsalgen op Groenland.

Wat deze microben voor het smelten kunnen betekenen

Hoewel de studie niet direct de infectie van individuele algencellen meet, suggereert de combinatie van hoge chytridediversiteit, sterke aanwezigheid in algenrijke ijs en verbanden met bekende algparasieten dat deze schimmels kunnen helpen algenbloei te reguleren die het ijsdek donkerder maakt. Als chytriden de algbiomassa op cruciale momenten verminderen, kunnen ze de donkerwording van het oppervlak licht vertragen; als ze organisch materiaal efficiënt recyclen, kunnen ze juist extra microbiële groei aanwakkeren. De auteurs stellen dat het bepalen welke chytridesoorten welke algen infecteren, en hoe hun populaties zich door het smeltseizoen bewegen, cruciaal zal zijn om deze verborgen "top-down" controle te begrijpen. Hun werk levert de eerste kwantitatieve en evolutionaire kaart van chytriden over Groenlands ijs en bereidt de weg voor toekomstig onderzoek naar hoe microscopische parasieten subtiel het lot van een reusachtig ijsdek kunnen beïnvloeden.

Bronvermelding: Perini, L., Zervas, A., Feld, L. et al. The diversity and abundance of chytrids on the Greenland Ice Sheet. Sci Rep 16, 11175 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-41468-5

Trefwoorden: Groenlands ijsdek, gletsjerijsalgen, chytride schimmels, supraglaciale ecosystemen, microbiële diversiteit