Paqësori Verior Tropikal Lindor (ETNP) është një zonë minimale oksigjeni (OMZ) e madhe, e vazhdueshme dhe intensifikuese që përbën pothuajse gjysmën e sipërfaqes totale të OMZ-ve globale. Brenda bërthamës së OMZ-së (∼350-700 m thellësi), oksigjeni i tretur është zakonisht afër ose nën kufirin analitik të zbulimit të sensorëve modernë (∼10 nM). Gradientët e pjerrët të oksigjenit mbi dhe poshtë bërthamës së OMZ-së çojnë në strukturimin vertikal të komuniteteve mikrobike që ndryshojnë gjithashtu midis fraksioneve të madhësisë së shoqëruar me grimca (PA) dhe fraksioneve të lira (FL). Këtu, ne përdorim sekuencimin e amplikonit 16S (iTags) për të analizuar diversitetin dhe shpërndarjen e popullatave prokariotike midis fraksioneve të madhësisë së FL dhe PA dhe midis gamës së kushteve redoks të ambientit. Kushtet hidrografike në zonën tonë të studimit ishin të ndryshme nga ato të raportuara më parë në ETNP dhe OMZ të tjera, të tilla si ETSP. Përqendrimet e oksigjenit në gjurmë (∼0.35 μM) ishin të pranishme në të gjithë bërthamën e OMZ-së në vendndodhjen tonë të marrjes së mostrave. Si pasojë, akumulimet e nitriteve që raportohen zakonisht për bërthamat OMZ mungonin, ashtu si edhe sekuencat për bakteret anammox (gjinia BrocadialesKandidatScalindua), të cilat gjenden zakonisht përtej kufijve oksikë-anoksikë në sisteme të tjera. Megjithatë, shpërndarjet e baktereve që oksidojnë amoniakun (AOB) dhe arkeave (AOA) dhe shkallët maksimale të asimilimit autotrof të karbonit (1.4 μM C d–1) përkoi me një maksimum të theksuar të përqendrimit të amonit pranë majës së bërthamës OMZ. Përveç kësaj, anëtarët e gjinisëNitrospina, një klad bakterial dominues oksidues i nitriteve (NOB) ishte i pranishëm, duke sugjeruar që si oksidimi i amoniakut ashtu edhe i nitriteve ndodhin në përqendrime të oksigjenit në gjurmë. Analiza e testit të ngjashmërisë (ANOSIM) dhe Shkallëzimi Jo-Metrikë Dimensional (nMDS) zbuloi se përfaqësimet filogjenetike bakteriale dhe arkeale ishin dukshëm të ndryshme midis fraksioneve të madhësisë. Bazuar në profilet ANOSIM dhe iTag, përbërja e bashkësive PA ishte më pak e ndikuar nga regjimi mbizotërues biogjeokimik i varur nga thellësia sesa fraksioni FL. Bazuar në praninë e AOA, NOB dhe oksigjenit në gjurmë në bërthamën e OMZ, ne sugjerojmë që nitrifikimi është një proces aktiv në ciklin e azotit të këtij rajoni të ETNP OMZ.
Hyrje
Në përgjigje të ndryshimeve të vazhdueshme klimatike dhe aktiviteteve njerëzore lokale, përqendrimet e oksigjenit të tretur kanë qenë në rënie në oqeanin e hapur dhe në sistemet detare bregdetare (Breitburg etj., 2018Humbja e vlerësuar e oksigjenit nga oqeani i hapur gjatë 60 viteve të fundit tejkalon 2% (Schmidtko etj., 2017), duke krijuar shqetësime rreth pasojave të zgjerimit të zonës së varfëruar nga oksigjeni (Paulmier dhe Ruiz-Pino, 2009). Zonat OMZ të oqeanit të hapur formohen kur prodhimi i lartë primar sipërfaqësor nxit kërkesën biologjike për oksigjen në ujërat nëntokësore që tejkalon shkallët e ventilimit fizik në thellësi. Përqendrimet e oksigjenit në kolonat e ujit të OMZ mund të kenë gradiente të pjerrëta (oksiklina) mbi dhe poshtë bërthamës së varfëruar nga oksigjeni duke krijuar shtresa hipoksike (zakonisht midis 2 dhe ~90 μM), suboksike (<2 μM) dhe anoksike (nën kufirin e zbulimit (~10 nM)) me dimensione të ndryshme (Bertagnolli dhe Stewart, 2018Gradientët e oksigjenit çojnë në strukturimin vertikal të komuniteteve metazoane dhe mikrobike dhe në proceset biogjeokimike përgjatë këtyre oksiklinave të gjera (Belmar etj., 2011).
Disa nga normat më të larta të humbjes së azotit janë regjistruar në OMZ-të e Paqësorit Verior Tropikal Lindor (ETNP) dhe Paqësorit Jugor (ETSP) (Callbeck etj., 2017;Penn et al., 2019), pellgu Cariaco i stratifikuar përgjithmonë (Montes etj., 2013), Deti Arabik (Ward et al., 2009), dhe OMZ e sistemit të fryrjes së Benguela-s (Kuypers etj., 2005Në këto sisteme, proceset mikrobike të denitrifikimit kanonik (reduktimi heterotrofik i nitratit në ndërmjetës të azotit dhe shpesh në gaz dinitrogjeni) dhe anammox (oksidimi anaerob i amoniumit) çojnë në humbje të azotit që potencialisht mund të kufizojnë prodhimin primar (Ward et al., 2007Për më tepër, emetimet e oksidit të azotit oqeanik (një gaz i fuqishëm serrë) nga denitrifikimi mikrobik që ndodh në OMZ vlerësohet se përbëjnë të paktën një të tretën e emetimeve globale natyrore të oksidit të azotit (Naqvi etj., 2010).
Zona minimale e oksigjenit ETNP është një zonë e madhe, e vazhdueshme dhe në rritje e nivelit të oksigjenit që përbën pothuajse gjysmën e sipërfaqes totale të zonave minimale të oksigjenit global, e vendosur midis gjerësisë gjeografike 0–25°V dhe gjatësisë gjeografike 75 dhe 180°P.Paulmier dhe Ruiz-Pino, 2009;Schmidtko etj., 2017Për shkak të rëndësisë së tyre ekologjike, biogjeokimia dhe diversiteti mikrobik i rajoneve të ndryshme të ETNP OMZ janë studiuar intensivisht (p.sh.,Beman dhe Carolan, 2013;Duret et al., 2015;Ganesh etj., 2015;Chronopoulou et al., 2017;Pack et al., 2015;Peng etj., 2015Studimet e mëparshme raportojnë se oksigjeni i tretur në këtë bërthamë të OMZ-së (∼250–750 m thellësi) është zakonisht afër ose nën kufijtë e zbulimit analitik (∼10 nM) (Tiano etj., 2014;Garcia-Robledo etj., 2017Megjithatë, përgjatë kufirit verior të OMZ të ETNP-së (vendndodhja e vendit të studimit ∼22°N) përqendrimet e oksigjenit në 500 m mund të arrijnë mesatare vjetore midis 10 dhe 20 μM (Paulmier dhe Ruiz-Pino, 2009; Të dhëna nga Atlasi Botëror i Oqeanit 2013)1Gjatë fushatës në terren të raportuar këtu, ne matëm oksigjenin në bërthamën e OMZ-së në përqendrime të mjaftueshme (0.35 μM) për të mbështetur proceset mikrobike aerobe, siç është oksidimi i amonit dhe nitritit, dhe për të penguar pjesërisht proceset e rëndësishme mikrobike anaerobe. Proceset mikrobike aerobe janë zbuluar më parë në shtresa në dukje suboksike ose anoksike të OMZ-së ETNP (Peng etj., 2015;Garcia-Robledo etj., 2017;Penn et al., 2019Megjithatë, faktorët që kontrollojnë shpërndarjen dhe aktivitetet e grupeve specifike funksionale të mikroorganizmave në OMZ nuk janë kuptuar ende plotësisht.
Prania e nitrifikuesve ku oksigjeni është i pazbulueshëm në një OMZ mund të shpjegohet nga ndryshimet e fundit në pozicionin vertikal të oksiklinës për shkak të ventilimit episodik vertikal të oksigjenit, i cili mund të çojë në nivele të përkohshme të oksigjenit në gjurmë brenda bërthamave të OMZ-së (Muller-Karger etj., 2001;Ulloa et al., 2012;Garcia-Robledo etj., 2017). Kushte të tilla kalimtare mund të shfrytëzohen nga popullatat aerobe ose mikroaerofile, duke përfshirë nitrifikuesit. Për më tepër, grimcat që fundosen nga epipelagjia (qelizat e agreguara, kokrrizat fekale dhe materialet organike komplekse) mund të përmbajnë nivele gjurmësh oksigjeni (Ganesh etj., 2014Kështu, oksigjeni dhe mikrobet aerobe mund të transportohen në ujëra që përndryshe janë anoksike, duke lejuar përkohësisht që metabolizmat aerobe të ndodhin në bashkëpunim me grimcat. Grimcat njihen si pika të nxehta të ciklit biogjeokimik mikrobik (Simon etj., 2002;Ganesh etj., 2014) dhe mund të mbështesë procese mikrobike anaerobe ose aerobe të kundërta që nuk vërehen në gjendjen e gjallë të lirë (Alldredge dhe Cohen, 1987;Wright et al., 2012;Suter etj., 2018).
Në studimin e tanishëm, ne hetojmë komunitetet prokariotike që zënë kufirin verior të OMZ të ETNP-së dhe faktorët mjedisorë që ka të ngjarë të ndikojnë në shpërndarjet e tyre vertikale duke përdorur sekuencimin e amplikonit 16S (iTags) të shoqëruar me statistika shumëvariabël. Ne shqyrtuam dy fraksione madhësie; fraksionin e gjallë të lirë (0.2–2.7 μm) dhe fraksionin e shoqëruar me grimca (>2.7 μm, duke kapur grimca si dhe qeliza protistani) në thellësi të shumëfishta përgjatë oksiklinës që korrespondojnë me kushte të dallueshme redoks.
Ne mund të ofrojmë sensorë të oksigjenit të tretur me parametra të ndryshëm, në mënyrë që përqendrimi molekular të mund të monitorohet në kohë reale. Mirë se vini të konsultoheni.
https://www.alibaba.com/product-detail/Wifi-4G-Gprs-RS485-4-20mA_1600559098578.html?spm=a2747.product_manager.0.0.169671d29scvEu
https://www.alibaba.com/product-detail/Maintenance-Free-Fluorescence-Optical-Water-Dissolved_1600257132247.html?spm=a2747.product_manager.0.0.169671d29scvEu
Koha e postimit: 05 korrik 2024