Чыгыш Тропикалык Түндүк Тынч океан (ETNP) ири, туруктуу жана күчөгөн кычкылтек минималдуу зонасы (OMZ) болуп саналат, ал глобалдык OMZ жалпы аянтынын дээрлик жарымын түзөт. OMZ өзөгүндө (~350–700 м тереңдик) эриген кычкылтек адатта заманбап сенсорлордун аналитикалык аныктоо чегине жакын же андан төмөн (~10 нМ). OMZ өзөгүнүн үстүндө жана астындагы кычкылтектин тик градиенттери микробдук жамааттардын вертикалдык түзүлүшүнө алып келет, алар да бөлүкчөлөр менен байланышкан (PA) жана эркин жашоо (FL) өлчөмдөгү фракциялардын ортосунда өзгөрөт. Бул жерде биз 16S ампликон секвенирлөөсүн (iTags) колдонуп, прокариоттук популяциялардын FL жана PA өлчөмдөгү фракцияларынын ортосундагы жана айлана-чөйрөдөгү редокстук шарттардын диапазонунун ар түрдүүлүгүн жана бөлүштүрүлүшүн талдоо үчүн колдонобуз. Биздин изилдөө аймагыбыздагы гидрографиялык шарттар ETNP жана башка OMZs, мисалы, ETSP сыяктуу мурда билдирилгенден айырмаланган. Кычкылтектин изи концентрациясы (~0,35 мкм) биздин үлгү алуу жерибизде OMZ өзөгүндө болгон. Демек, адатта OMZ өзөктөрү үчүн билдирилген нитриттердин топтолушу анаммокс бактериялары (Brocadiales тукуму) үчүн ырааттуулугу сыяктуу жок болгон.CandidatusScalindua), адатта, башка системалардагы оксид-аноксик чектерде кездешет. Бирок, аммиакты кычкылдандыруучу бактериялар (AOB) жана архейлер (AOA) бөлүштүрүлүшү жана максималдуу автотрофтук көмүртектин ассимиляция ылдамдыгы (1,4 мкМ C d)–1) OMZ өзөгүнүн чокусуна жакын белгилүү аммоний концентрациясынын максимумуна дал келди. Мындан тышкары, тукумдун өкүлдөрүNitrospina, басымдуу нитритти кычкылдандыруучу бактериялык (NOB) классы бар болчу, бул аммиак менен нитриттин кычкылдануусу да кычкылтектин микроконцентрацияларында пайда болот. Окшоштук сынагынын (ANOSIM) жана метрикалык эмес өлчөмдүү масштабдын (nMDS) анализи бактериялык жана археалдык филогенетикалык өкүлчүлүктөр өлчөмдөгү фракциялардын ортосунда олуттуу айырмачылыктар бар экенин көрсөттү. ANOSIM жана iTag профилдеринин негизинде, PA топтомдорунун курамына FL фракциясына караганда үстөмдүк кылган тереңдикке көз каранды биогеохимиялык режим азыраак таасир эткен. OMZ өзөгүндө AOA, NOB жана из кычкылтектин болушуна таянып, биз нитрификация ETNP OMZ бул аймагынын азот циклинде активдүү процесс экенин сунуштайбыз.
Киришүү
Климаттын өзгөрүшүнө жана адамдын локалдуу иш-аракеттерине жооп катары, ачык океанда жана жээктеги деңиз системаларында эриген кычкылтектин концентрациясы азайып баратат (Breitburg et al., 2018). Акыркы 60 жыл ичинде ачык океандагы кычкылтектин болжолдуу жоготуусу 2% дан ашты (Schmidtko et al., 2017), кычкылтек азайган зонанын кеңейүү кесепеттери жөнүндө кооптонууну жаратат (Полмье жана Руиз-Пино, 2009). Ачык океан OMZs жер астындагы суулардын биологиялык кычкылтекке болгон керектөөсү тереңдикте физикалык вентиляциядан ашып кеткенде пайда болот. OMZ суу тилкелериндеги кычкылтек концентрациясы кычкылтек азайган өзөктүн үстүндө жана астында тик градиенттерге (оксиклинге) ээ болушу мүмкүн, бул гипоксиялык (адатта 2 жана ~90 мкм ортосунда), субоксикалык (<2 мкм) жана аноксиктүү (аныктоо чегинен төмөн (~10 нМ) өлчөмдүү катмарларды жаратат.Бертанолли жана Стюарт, 2018). Кычкылтек градиенттери метазоандык жана микробдук жамааттардын вертикалдуу түзүлүшүнө жана бул кеңири оксиклиндердин боюндагы биогеохимиялык процесстерге алып келет (Belmar et al., 2011).
Түндүк Тынч океандын (ETNP) жана Түштүк Тынч океандын (ETSP) OMZтерде азот жоготууларынын эң жогорку көрсөткүчтөрү катталган.Callbeck et al., 2017;Пенн ж.б., 2019), туруктуу катмарлуу Кариако бассейни (Montes et al., 2013), Араб деңизи (Уорд ж.б., 2009) жана Бенгела көтөрүү системасынын OMZ (Kuypers et al., 2005). Бул системаларда канондук денитрификациянын (нитраттын азоттун ортоңку заттарына жана көбүнчө динитроген газына гетеротрофтук калыбына келиши) жана анаммокстун (анаэробдук аммоний кычкылданышы) микробдук процесстери азоттун жоготууларына алып келет, бул баштапкы өндүрүштү потенциалдуу чектей алат (Уорд ж.б., 2007). Мындан тышкары, ОМЗде пайда болгон микробдук денитрификациядан улам океандык азот кычкылынын эмиссиясы (күчтүү парник газы) дүйнөлүк табигый азот кычкылынын эмиссиясынын жок дегенде үчтөн бир бөлүгүн түзөт деп болжолдонууда (Naqvi et al., 2010).
ETNP OMZ чоң, туруктуу жана күчөгөн кычкылтектин минималдуу зонасы болуп саналат, ал глобалдык OMZ жалпы аянтынын дээрлик жарымын түзөт, 0–25°N кеңдик менен 75 жана 180°Вт узундуктун ортосунда жайгашкан (Полмье жана Руиз-Пино, 2009;Schmidtko et al., 2017). Экологиялык маанилүүлүгүнөн улам, ETNP OMZ ар кандай аймактарынын биогеохимиясы жана микробдук ар түрдүүлүгү интенсивдүү изилденген (мисалы,Беман жана Каролан, 2013;Duret et al., 2015;Ganesh et al., 2015;Chronopoulou et al., 2017;Пак ж.б., 2015;Peng et al., 2015). Мурунку изилдөөлөр бул OMZ өзөгүндөгү эриген кычкылтек (~250–750 м тереңдик) адатта аналитикалык аныктоо чегине (~10 нМ) жакын же андан төмөн экенин кабарлашкан.Tiano et al., 2014;Гарсиа-Робледо ж.б., 2017). Бирок, ETNPнин OMZ түндүк четинде (изилдөө аянты ~22°N) 500 м бийиктикте кычкылтектин концентрациясы жылдык орточо 10 жана 20 мкм (Полмье жана Руиз-Пино, 2009; Дүйнөлүк Океан Атласынан алынган маалыматтар 2013)1. Бул жерде билдирилген талаа кампаниясы учурунда биз аммоний жана нитриттин кычкылдануусу сыяктуу аэробдук микробдук процесстерди колдоо жана маанилүү анаэробдук микробдук процесстерге жарым-жартылай бөгөт коюу үчүн OMZ өзөгүндөгү кычкылтекти жетиштүү концентрацияда (0,35 мкм) ченедик. Аэробдук микробдук процесстер ETNP OMZтин субоксикалык же аноксиддик катмарларында мурда аныкталган.Peng et al., 2015;Гарсиа-Робледо ж.б., 2017;Пенн ж.б., 2019). Бирок, OMZs микроорганизмдердин конкреттүү функционалдык топторунун таралышын жана иш-аракетин контролдоочу факторлор али толук түшүнүлө элек.
OMZде кычкылтек аныкталбаган нитрификаторлордун болушун эпизоддук вертикалдуу кычкылтек вентиляциясынан улам оксиклиндин вертикалдык абалынын акыркы жылыштары менен түшүндүрсө болот, бул OMZ өзөктөрүндө кычкылтектин эфемердик изине алып келиши мүмкүн (Muller-Karger et al., 2001;Ulloa et al., 2012;Гарсиа-Робледо ж.б., 2017). Мындай убактылуу шарттарды аэробдук же микроаэрофилдик популяциялар, анын ичинде нитрификаторлор пайдалана алышат. Мындан тышкары, эпипелагиялык чөгүп жаткан бөлүкчөлөр (агрегацияланган клеткалар, фекалдык гранулдар жана татаал органикалык материалдар) кычкылтектин изин камтышы мүмкүн (Ganesh et al., 2014). Ошентип, кычкылтек жана аэробдук микробдор убактылуу бөлүкчөлөр менен байланышта аэробдук метаболизмге жол берип, башка аноксик сууларга ташылышы мүмкүн. Бөлүкчөлөр микробдук биогеохимиялык циклдин ысык чекиттери экени белгилүү (Саймон ж.б., 2002;Ganesh et al., 2014) жана эркин жашоо абалында байкалбаган контрасттуу анаэробдук же аэробдук микробдук процесстерди колдой алат (Олдредж жана Коэн, 1987;Wright et al., 2012;Suter et al., 2018).
Бул изилдөөдө биз ETNP's OMZ түндүк четин ээлеген прокариоттук жамааттарды жана 16S ампликон ырааттуулугун (iTags) жана көп өзгөрмөлүү статистиканы колдонуу менен алардын вертикалдуу бөлүштүрүлүшүнө таасир этүүчү экологиялык факторлорду изилдейбиз. Биз эки өлчөмдөгү бөлчөктөрдү карап чыктык; эркин жашоочу (0,2-2,7 мкм) фракция жана бөлүкчөлөр менен байланышкан фракция (>2,7 мкм, басып алуучу бөлүкчөлөрдү, ошондой эле протистан клеткаларын) оксиклин боюндагы бир нече тереңдикте айырмаланган редокстук шарттарга туура келет.
Биз молекулярдык концентрация реалдуу убакытта көзөмөлдөнүшү үчүн, ар кандай параметрлери менен эриген кычкылтек сенсорлорун камсыз кыла алат. Кеңешүүгө кош келиңиз
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
Посттун убактысы: 2024-05-05