Ecology and bacterial community structure in the lakes of the Plitvice Lakes National park

Nacionalni park Plitvička jezera najstariji je nacionalni park u Republici Hrvatskoj, poznat po brojnim jezerima odvojenim sedrenim barijerama. Dio je Dinarskog krškog područja koje je okarakterizirano specifičnim hidrološkim obilježjima te iznimnom biološkom raznolikošću. U slatkovodnim ekosustavima, bakterije predstavljaju raznoliku skupinu mikroorganizama sa ulogom u biogeokemijskim ciklusima, fiksacijom i remineralizacijom hranjivih tvari i u protoku ugljika. Sekvenciranje temeljeno na Illumina pristupu korišteno je za opisivanje bakterijskih zajednica u Nacionalnom parku Plitvička jezera za procjenu utjecaja okolišnih čimbenika na strukturu i raznolikost bakterijskih zajednica tijekom zime. Najzastupljenija koljena bila su Proteobacteria, Actinobacteriota, Bacteroidota, Verrucomicrobiota. Na razini porodice, dominirale su Comamonadaceae, Xanthobacteraceae, Sphingomonadaceae, Sporichthyaceae i Corynebacteriaceae. Spearman-ov test korelacije pokazao je značajne korelacije (negativne i pozitivne) okolišnih čimbenika i abundancije na razini koljena i porodice. Bakterijske zajednice posebno su bile osjetljive na temperaturu, konduktivitet, koncentracije magnezija, kalcija i otopljenog anorganskog ugljik. Permutacijski test za kanonsku analizu korespondencije, pokazao je da su konduktivitet, sulfati i kloridi statistički značajni čimbenici koji utječu na bakterioplankton. Okolišni čimbenici drugačije su utjecali na pojedine taksone što se može povezati s njihovim specifičnim metaboličkim sposobnostima. Ovo je istraživanje među prvima koje opisuje odnose između fizikalno-kemijskih parametara i bakterijskih zajednica unutar slatkovodnog ekosustava Nacionalnog parka Plitvička jezera.The Plitvice Lakes National Park is the oldest national park in the Republic of Croatia, famous for its numerous lakes separated by tufa barriers. It is a part of the Dinaric karst area, characterized by specific hydrological traits and biological diversity. In a freshwater ecosystem, bacteria represent a diverse group of microorganisms that play roles in biogeochemical cycles, nutrient fixation, remineralization, and carbon flux. An Illumina-based sequencing approach was used to characterize bacterial communities along the Plitvice Lakes National Park to assess the influence of environmental variables on winter bacterial community structure and diversity. The most abundant bacterial phyla were Proteobacteria, Actinobacteriota, Bacteroidota, Verrucomicrobiota. At the family level, Comamonadaceae, Xanthobacteraceae, Sphingomonadaceae, Sporichthyaceae and Corynebacteriaceae predominated. Spearman's correlation analysis showed significant correlations (negative and positive) between environmental parameters and abundances at phylum and family levels. Bacterial communities were particularly affected by temperature, conductivity, dissolved inorganic carbon, concentration of calcium and magnesium. The permutation test for Canonical correspondence analysis showed that conductivity, sulphate, and chloride were also statistically significant factors affecting bacterioplankton. Each taxon responded differently to the environmental variables, which could be related to their specific metabolic capabilities. This study is one of the first to characterize the relationships between environmental parameters and microbial communities in the Plitvice Lakes freshwater ecosystem