@phdthesis{Courtin2023,
  author    = {Courtin, J{\´e}r{\´e}my},
  title     = {Biodiversity changes in Siberia between quaternary glacial and interglacial stages},
  doi       = {10.25932/publishup-59584},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-595847},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {vi, 199},
  year      = {2023},
  abstract  = {Der vom Menschen verursachte Klimawandel wirkt sich auf die biologische Vielfalt der Erde und damit auf die {\"O}kosysteme und ihre Leistungen aus. Die {\"O}kosysteme in den hohen Breitengraden sind aufgrund der verst{\"a}rkten Erw{\"a}rmung an den Polen noch st{\"a}rker betroffen als der Rest der n{\"o}rdlichen Hemisph{\"a}re. Dennoch ist es schwierig, die Dynamik von {\"O}kosystemen in den hohen Breitengraden vorherzusagen, da die Wechselwirkungen zwischen abiotischen und biotischen Komponenten sehr komplex sind. Da die Vergangenheit der Schl{\"u}ssel zur Zukunft ist, ist die Interpretation vergangener {\"o}kologischer Ver{\"a}nderungen m{\"o}glich, um laufende Prozesse besser zu verstehen. Im Quart{\"a}r durchlief das Pleistoz{\"a}n mehrere glaziale und interglaziale Phasen, welche die {\"O}kosysteme der Vergangenheit beeinflussten. W{\"a}hrend des letzten Glazials bedeckte die pleistoz{\"a}ne Steppentundra den gr{\"o}ßten Teil der unvergletscherten n{\"o}rdlichen Hemisph{\"a}re und verschwand parallel zum Aussterben der Megafauna am {\"U}bergang zum Holoz{\"a}n (vor etwa 11 700 Jahren). Der Ursprung des R{\"u}ckgangs der Steppentundra ist nicht gut erforscht, und die Kenntnis {\"u}ber die Mechanismen, die zu den Ver{\"a}nderungen in den vergangenen Lebensgemeinschaften und {\"O}kosystemen gef{\"u}hrt haben, ist von hoher Priorit{\"a}t, da sie wahrscheinlich mit denen vergleichbar sind, die sich auf moderne {\"O}kosysteme auswirken. Durch die Entnahme von See- oder Permafrostkernsedimenten kann die vergangene Artenvielfalt an den {\"U}berg{\"a}ngen zwischen Eis- und Zwischeneiszeiten untersucht werden. Sibirien und Beringia waren der Ursprung der Ausbreitung der Steppentundra, weshalb die Untersuchung dieses Gebiets hohe Priorit{\"a}t hat. Bis vor kurzem waren Makrofossilien und Pollen die g{\"a}ngigsten Methoden. Sie dienen der Rekonstruktion vergangener Ver{\"a}nderungen in der Zusammensetzung der Bev{\"o}lkerung, haben aber ihre Grenzen und Schw{\"a}chen. Seit Ende des 20. Jahrhunderts kann auch sediment{\"a}re alte DNA (sedaDNA) untersucht werden. Mein Hauptziel war es, durch den Einsatz von sedaDNA-Ans{\"a}tzen wissenschaftliche Beweise f{\"u}r Ver{\"a}nderungen in der Zusammensetzung und Vielfalt der {\"O}kosysteme der n{\"o}rdlichen Hemisph{\"a}re am {\"U}bergang zwischen den quart{\"a}ren Eiszeiten und Zwischeneiszeiten zu liefern. In dieser Arbeit liefere ich Momentaufnahmen ganzer alter {\"O}kosysteme und beschreibe die Ver{\"a}nderungen in der Zusammensetzung zwischen Quart{\"a}rglazialen und Interglazialen und best{\"a}tige die Vegetationszusammensetzung sowie die r{\"a}umlichen und zeitlichen Grenzen der pleistoz{\"a}nen Steppentundra. Ich stelle einen allgemeinen Verlust der Pflanzenvielfalt fest, wobei das Aussterben der Pflanzen parallel zum Aussterben der Megafauna verlief. Ich zeige auf, wie der Verlust der biotischen Widerstandsf{\"a}higkeit zum Zusammenbruch eines zuvor gut etablierten Systems f{\"u}hrte, und diskutiere meine Ergebnisse im Hinblick auf den laufenden Klimawandel. Mit weiteren Arbeiten zur Eingrenzung von Verzerrungen und Grenzen kann sedaDNA parallel zu den etablierteren Makrofossilien- und Pollenans{\"a}tzen verwendet werden oder diese sogar ersetzen, da meine Ergebnisse die Robustheit und das Potenzial von sedaDNA zur Beantwortung neuer pal{\"a}o{\"o}kologischer Fragen wie Ver{\"a}nderungen der Pflanzenvielfalt und -verluste belegen und Momentaufnahmen ganzer alter Biota liefern.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Nwosu2022,
  author    = {Nwosu, Ebuka Canisius},
  title     = {Sedimentary DNA-based reconstruction of cyanobacterial communities from Lake Tiefer See, NE Germany, for the last 11,000 years},
  doi       = {10.25932/publishup-56359},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-563590},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {xxvi, 214},
  year      = {2022},
  abstract  = {Climate change and human-driven eutrophication promote the spread of harmful cyanobacteria blooms in lakes worldwide, which affects water quality and impairs the aquatic food chain. In recent times, sedimentary ancient DNA-based (sedaDNA) studies were used to probe how centuries of climate and environmental changes have affected cyanobacterial assemblages in temperate lakes. However, there is a lack of information on the consistency between sediment-deposited cyanobacteria communities versus those of the water column, and on the individual role of natural climatic changes versus human pressure on cyanobacteria community dynamics over multi-millennia time scales. Therefore, this thesis uses sedimentary ancient DNA of Lake Tiefer See in northeastern Germany to trace the deposition of cyanobacteria along the water column into the sediment, and to reconstruct cyanobacteria communities spanning the last 11,000 years using a set of molecular techniques including quantitative PCR, biomarkers, metabarcoding, and metagenome sequence analyses. The results of this thesis proved that cyanobacterial composition and species richness did not significantly differ among different water depths, sediment traps, and surface sediments. This means that the cyanobacterial community composition from the sediments reflects the water column communities. However, there is a skewed sediment deposition of different cyanobacteria groups because of DNA alteration and/or deterioration during transport along the water column to the sediment. Specifically, single filament taxa, such as Planktothrix, are poorly represented in sediments despite being abundant in the water column as shown by an additional study of the thesis on cyanobacteria seasonality. In contrast, aggregate-forming taxa, like Aphanizomenon, are relatively overrepresented in sediment although they are not abundant in the water column. These different deposition patterns of cyanobacteria taxa should be considered in future DNA-based paleolimnological investigations. The thesis also reveals a substantial increase in total cyanobacteria abundance during the Bronze Age which is not apparent in prior phases of the early to middle Holocene and is suggested to be caused by human farming, deforestation, and excessive nutrient addition to the lake. Not only cyanobacterial abundance was influenced by human activity but also cyanobacteria community composition differed significantly between phases of no, moderate, and intense human impact. The data presented in this thesis are the first on sedimentary cyanobacteria DNA since the early Holocene in a temperate lake. The results bring together archaeological, historical climatic, and limnological data with deep DNA-sequencing and paleoecology to reveal a legacy impact of human pressure on lake cyanobacteria populations dating back to approximately 4000 years.},
  language  = {en}
}