De Eastlike Tropyske Noard-Pasifyske Oceaan (ETNP) is in grutte, oanhâldende en yntinsiver wurdende soerstofminimumsône (OMZ) dy't hast de helte fan it totale oerflak fan wrâldwide OMZ'en útmakket. Binnen de OMZ-kearn (∼350–700 m djipte) is oploste soerstof typysk tichtby of ûnder de analytyske deteksjelimyt fan moderne sensoren (∼10 nM). Steile soerstofgradiënten boppe en ûnder de OMZ-kearn liede ta fertikale strukturearring fan mikrobiële mienskippen dy't ek fariearje tusken dieltsje-assosjeare (PA) en frijlibjende (FL) gruttefraksjes. Hjir brûke wy 16S amplikon-sekwinsje (iTags) om de ferskaat en fersprieding fan prokaryote populaasjes te analysearjen tusken FL- en PA-gruttefraksjes en tusken it berik fan omjouwings-redox-omstannichheden. De hydrografyske omstannichheden yn ús stúdzjegebiet wiene oars as dy earder rapportearre yn 'e ETNP en oare OMZ'en, lykas de ETSP. Spoarsoerstofkonsintraasjes (∼0,35 μM) wiene oanwêzich yn 'e heule OMZ-kearn op ús samplinglokaasje. Dêrtroch wiene nitritakkumulaasjes dy't typysk rapportearre waarden foar OMZ-kearnen ôfwêzich, lykas ek sekwinsjes foar anammox-baktearjes (Brocadiales-genusKandidatScalindua), dy't faak fûn wurde oer oksi-anoksiske grinzen yn oare systemen. De ferdieling fan ammoniak-oksidearjende baktearjes (AOB) en archaea (AOA) en maksimale autotrofyske koalstofassimilaasjesnelheden (1,4 μM C d–1) gie gear mei in útsprutsen ammoniumkonsintraasjemaksimum tichtby de boppekant fan 'e OMZ-kearn. Derneist wiene leden fan it geslachtNitrospina, wie in dominante nitrit-oksidearjende baktearjele (NOB) klade oanwêzich, wat suggerearret dat sawol ammoniak- as nitritoksidaasje foarkomme by spoare soerstofkonsintraasjes. Analyse fan oerienkomststest (ANOSIM) en net-metryske dimensjonale skalearring (nMDS) liet sjen dat baktearjele en argeale fylogenetyske foarstellingen signifikant ferskillend wiene tusken gruttefraksjes. Op basis fan ANOSIM- en iTag-profilen waard de gearstalling fan PA-assemblages minder beynfloede troch it hearskjende djipte-ôfhinklike biogeochemyske rezjym as de FL-fraksje. Op basis fan 'e oanwêzigens fan AOA, NOB en spoare soerstof yn' e OMZ-kearn suggerearje wy dat nitrifikaasje in aktyf proses is yn 'e stikstofsyklus fan dizze regio fan' e ETNP OMZ.
Ynlieding
As reaksje op oanhâldende klimaatferoaring en lokale minsklike aktiviteiten binne de konsintraasjes fan oploste soerstof yn 'e iepen oseaan en yn kust-marinesystemen ôfnommen (Breitburg et al., 2018It skatte soerstofferlies út 'e iepen oseaan yn 'e ôfrûne 60 jier is mear as 2% (Schmidtko et al., 2017), soargen meitsje oer de gefolgen fan útwreiding fan soerstofarme sônes (Paulmier en Ruiz-Pino, 2009). Iepen oseaan OMZ'en foarmje as hege primêre produksje oan it oerflak de biologyske soerstoffraach yn ûndergrûnsk wetter oanwakkert dy't de tariven fan fysike fentilaasje op djipte oerskriuwt. Soerstofkonsintraasjes yn OMZ-wetterkolommen kinne steile gradiënten (oksyskline) hawwe boppe en ûnder de soerstofarme kearn, wêrtroch hypoksyske (typysk tusken 2 en ~90 μM), suboksyske (<2 μM) en anoksiske (ûnder de deteksjelimyt (~10 nM) lagen fan ferskate dimensjes ûntsteane (Bertagnolli en Stewart, 2018Soerstofgradiënten liede ta fertikale strukturearring fan metazoa- en mikrobiële mienskippen en biogeochemyske prosessen lâns dizze útwreide oksyklinen (Belmar et al., 2011).
Guon fan 'e heechste tariven fan stikstofferlies binne registrearre yn OMZ's fan 'e Eastlike Tropyske Noard-Pasifyske Oceaan (ETNP) en de Súd-Pasifyske Oceaan (ETSP) (Callbeck et al., 2017;Penn et al., 2019), it permanint stratifisearre Cariaco-bekken (Montes et al., 2013), de Arabyske See (Ward et al., 2009), en de OMZ fan it opwellingssysteem fan Benguela (Kuypers et al., 2005Yn dizze systemen liede de mikrobiële prosessen fan kanonike denitrifikaasje (heterotrofyske reduksje fan nitraat ta stikstoftuskenprodukten en faak ta dinitrogeengas) en anamoks (anaërobe ammoniumoksidaasje) ta stikstofferliezen dy't potinsjeel de primêre produksje beheine kinne (Ward et al., 2007). Boppedat wurdt rûsd dat oseanyske lachgasemissies (in krêftich broeikasgas) fan mikrobiële denitrifikaasje dy't foarkomt yn OMZ's ferantwurdlik binne foar teminsten ien tredde fan 'e wrâldwide natuerlike lachgasemissies (Naqvi et al., 2010).
De ETNP OMZ is in grutte, oanhâldende en yntinsiver wurdende soerstofminimumsône dy't hast de helte fan it totale oerflak fan wrâldwide OMZ's útmakket, en leit tusken 0–25°N breedtegraad en 75 en 180°W lingtegraad (Paulmier en Ruiz-Pino, 2009;Schmidtko et al., 2017). Fanwegen har ekologyske belang binne de biogeochemy en mikrobiële ferskaat fan ferskate ETNP OMZ-regio's yntinsyf bestudearre (bygelyks,Beman en Carolan, 2013;Duret et al., 2015;Ganesh et al., 2015;Chronopoulou et al., 2017;Pak et al., 2015;Peng et al., 2015Eardere stúdzjes melde dat oploste soerstof yn dizze OMZ-kearn (∼250–750 m djipte) typysk tichtby of ûnder analytyske deteksjegrinzen (∼10 nM) is (Tiano et al., 2014;Garcia-Robledo et al., 2017). Oan 'e noardlike râne fan 'e OMZ fan 'e ETNP (lokaasje fan 'e stúdzjelokaasje ~22°N) kinne soerstofkonsintraasjes op 500 m lykwols jierlikse gemiddelden berikke tusken 10 en 20 μM (Paulmier en Ruiz-Pino, 2009; Gegevens út Wrâldoseanatlas 2013)1Tidens de hjir rapportearre fjildkampanje hawwe wy soerstof yn 'e OMZ-kearn metten yn foldwaande konsintraasjes (0,35 μM) om aerobe mikrobiële prosessen, lykas ammonium- en nitritoksidaasje, te stypjen en wichtige anaerobe mikrobiële prosessen foar in part te remmen. Aerobe mikrobiële prosessen binne earder ûntdutsen yn skynber suboksyke of anoksyke lagen fan 'e ETNP OMZ (Peng et al., 2015;Garcia-Robledo et al., 2017;Penn et al., 2019). Faktoaren dy't de fersprieding en aktiviteiten fan spesifike funksjonele groepen fan mikroorganismen yn OMZ'en kontrolearje, binne lykwols noch net folslein begrepen.
De oanwêzigens fan nitrifierders dêr't soerstof net te detektearjen is yn in OMZ kin ferklearre wurde troch resinte ferskowingen yn 'e fertikale posysje fan 'e oksykline fanwegen episodyske fertikale soerstofventilaasje, wat kin liede ta efemere spoarsoerstofnivo's binnen OMZ-kearnen (Muller-Karger et al., 2001;Ulloa et al., 2012;Garcia-Robledo et al., 2017). Sokke tydlike omstannichheden kinne eksploitearre wurde troch aerobe of mikroaerofile populaasjes, ynklusyf nitrifiers. Boppedat kinne sinkende dieltsjes út 'e epipelagyske (aggregearre sellen, fekale pellets en komplekse organyske materialen) spoaren fan soerstof befetsje (Ganesh et al., 2014). Sa kinne soerstof en aerobe mikroben ferfierd wurde nei oars anoksyske wetters, wêrtroch't aerobe metabolismen tydlik plakfine kinne yn assosjaasje mei dieltsjes. Dieltsjes binne bekend as hotspots fan mikrobiële biogeochemyske syklussen (Simon et al., 2002;Ganesh et al., 2014) en kinne kontrastearjende anaerobe of aerobe mikrobiële prosessen stypje dy't net waarnommen wurde yn 'e frijlibjende steat (Alldredge en Cohen, 1987;Wright et al., 2012;Suter et al., 2018).
Yn 'e hjoeddeiske stúdzje ûndersiikje wy prokaryote mienskippen dy't de noardlike râne fan 'e OMZ fan 'e ETNP besette en miljeufaktoaren dy't wierskynlik ynfloed hawwe op har fertikale ferspriedingen mei help fan 16S amplicon-sekwinsjearring (iTags) keppele oan multivariate statistiken. Wy ûndersochten twa gruttefraksjes; de frijlibjende (0.2–2.7 μm) fraksje, en de dieltsje-assosjeare fraksje (>2.7 μm, dy't sawol dieltsjes as protistanzellen fange) op meardere djipten lâns de oksykline dy't oerienkomme mei ûnderskate redoksomstannichheden.
Wy kinne sensoren foar oploste soerstof mei ferskate parameters leverje, sadat de molekulêre konsintraasje yn realtime kontroleare wurde kin. Wolkom om te advisearjen.
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
Pleatsingstiid: Jul-05-2024