Минтақаи тропикии шимолу шарқии Уқёнуси Ором (ETNP) як минтақаи калон, пойдор ва шиддатёбандаи оксигени ҳадди ақал (OMZ) мебошад, ки қариб нисфи масоҳати умумии OMZ-ҳои ҷаҳониро ташкил медиҳад. Дар дохили ядрои OMZ (умқи тақрибан 350-700 м), оксигени ҳалшуда одатан ба ҳадди муайянкунии таҳлилии сенсорҳои муосир (~10 нМ) наздик ё камтар аст. Градиентҳои нишеби оксиген дар боло ва поёни ядрои OMZ боиси сохторбандии амудии ҷамоатҳои микробӣ мегарданд, ки инчунин байни фраксияҳои андозаи зарраҳо алоқаманд (PA) ва озодзинда (FL) фарқ мекунанд. Дар ин ҷо, мо пайдарпайии ампликони 16S (iTags)-ро барои таҳлили гуногунрангӣ ва тақсимоти популятсияҳои прокариотӣ байни фраксияҳои андозаи FL ва PA ва дар байни диапазони шароити оксиду барқароршавии муҳити атроф истифода мебарем. Шароити гидрографӣ дар минтақаи таҳқиқоти мо аз онҳое, ки қаблан дар ETNP ва дигар OMZ-ҳо, ба монанди ETSP гузориш шуда буданд, фарқ мекарданд. Консентратсияи оксигени пайгирӣ (~0.35 мкМ) дар тамоми ядрои OMZ дар макони намунагирии мо мавҷуд буд. Дар натиҷа, ҷамъшавии нитритҳо, ки одатан барои ядроҳои OMZ гузориш дода мешаванд, инчунин пайдарпайиҳо барои бактерияҳои анаммокс (ҷинси Brocadiales) мавҷуд набуданд.КандидатScalindua), ки одатан дар дигар системаҳо дар сарҳадҳои оксиген-аноксидӣ мавҷуданд. Аммо, тақсимоти бактерияҳои оксидкунандаи аммиак (AOB) ва археяҳо (AOA) ва суръати максималии ассимилятсияи карбони автотрофӣ (1.4 μM C d–1) бо ҳадди аксар консентратсияи аммоний дар наздикии қисми болоии ядрои OMZ рост омад. Илова бар ин, аъзоёни ин ҷинсНитроспина, як клади бактериявии бартаридоштаи нитрит-оксидкунанда (NOB) мавҷуд буд, ки нишон медиҳад, ки ҳам аммиак ва ҳам нитрит оксидшавӣ дар консентратсияҳои оксигени микроэлементӣ ба амал меоянд. Таҳлили санҷиши монандӣ (ANOSIM) ва миқёси андозагирии ғайриметрӣ (nMDS) нишон дод, ки намояндагиҳои филогенетикии бактериявӣ ва архейӣ байни фраксияҳои андоза ба таври назаррас фарқ мекунанд. Бар асоси профилҳои ANOSIM ва iTag, таркиби маҷмӯаҳои PA нисбат ба фраксияи FL камтар аз режими биогеохимиявии вобаста ба умқ таъсир дошт. Бар асоси мавҷудияти AOA, NOB ва оксигени микроэлементӣ дар ядрои OMZ, мо пешниҳод мекунем, ки нитрификатсия раванди фаъол дар давраи нитрогении ин минтақаи ETNP OMZ мебошад.
Муқаддима
Дар посух ба тағйироти доимии иқлим ва фаъолияти маҳаллии инсон, консентратсияи оксигени ҳалшуда дар уқёнуси кушод ва системаҳои баҳрии соҳилӣ коҳиш ёфта истодааст (Брайтбург ва дигарон, 2018). Талафоти оксиген аз уқёнуси кушод дар тӯли 60 соли охир аз 2% зиёд аст (Шмидтко ва дигарон, 2017), боиси нигарониҳо дар бораи оқибатҳои васеъшавии минтақаи ками оксиген (Полмье ва Руис-Пино, 2009OMZ-ҳои уқёнуси кушод вақте ба вуҷуд меоянд, ки истеҳсоли баланди аввалияи сатҳи об талаботи биологии оксигенро дар обҳои зеризаминӣ таъмин мекунад, ки аз суръати вентилятсияи физикӣ дар умқ зиёдтар аст. Консентратсияи оксиген дар сутунҳои оби OMZ метавонад градиентҳои нишеб (оксиклин) дар боло ва поёни ядрои камшудаи оксиген дошта бошад, ки қабатҳои гипоксикӣ (одатан аз 2 то ~90 мкМ), субоксикӣ (<2 мкМ) ва аноксикӣ (аз ҳадди ошкоркунӣ (~10 нМ) поёнтар)-и андозаҳои гуногунро ба вуҷуд меорад (Бертаньолли ва Стюарт, соли 2018). Градиентҳои оксиген боиси сохторбандии амудии ҷамоаҳои метазоанӣ ва микробӣ ва равандҳои биогеохимиявӣ дар баробари ин оксиклинҳои васеъ мегарданд (Белмар ва ҳамкорон, 2011).
Баъзе аз баландтарин сатҳи талафоти нитроген дар OMZ-ҳои тропикии шарқии шимолии Уқёнуси Ором (ETNP) ва ҷануби Уқёнуси Ором (ETSP) ба қайд гирифта шудаанд (Каллбек ва дигарон, 2017;Пенн ва ҳамкорон, 2019), ҳавзаи доимии табақабандишудаи Кариако (Монтес ва дигарон, 2013), Баҳри Араб (Уорд ва дигарон, 2009), ва OMZ-и системаи болоравии Бенгела (Куйперс ва ҳамкорон, 2005Дар ин системаҳо, равандҳои микробӣ аз денитрификатсияи канонӣ (редуксияи гетеротрофии нитрат ба миёнаравҳои нитроген ва аксар вақт ба гази динитроген) ва анаммокс (оксидшавии анаэробии аммоний) боиси талафоти нитроген мешаванд, ки метавонанд истеҳсоли аввалияро маҳдуд кунанд (Уорд ва дигарон, 2007Ғайр аз ин, партовҳои оксиди нитрогени уқёнусӣ (газҳои пуриқтидори гулхонаӣ) аз денитрификатсияи микробҳо, ки дар ОМЗ-ҳо ба амал меоянд, ҳадди ақал як сеяки партовҳои табиии оксиди нитрогени ҷаҳониро ташкил медиҳанд (Нақвӣ ва ҳамкорон, 2010).
ETNP OMZ як минтақаи калон, доимӣ ва шиддатёбандаи ҳадди ақали оксиген аст, ки қариб нисфи масоҳати умумии OMZ-ҳои ҷаҳониро ташкил медиҳад ва дар байни арзи 0-25° N ва тӯли 75 ва 180° W ҷойгир аст (Полмье ва Руис-Пино, 2009;Шмидтко ва дигарон, 2017). Аз сабаби аҳамияти экологӣ, биогеохимия ва гуногунии микробҳои минтақаҳои гуногуни ETNP OMZ ба таври шадид омӯхта шудаанд (масалан,Беман ва Каролан, 2013;Дурет ва ҳамкорон, 2015;Ганеш ва дигарон, 2015;Хронопулу ва дигарон, 2017;Пак ва дигарон, 2015;Пенг ва ҳамкорон, 2015Таҳқиқоти қаблӣ гузориш медиҳанд, ки оксигени ҳалшуда дар ин ядрои OMZ (умқи тақрибан 250-750 м) одатан ба маҳдудиятҳои ошкоркунии таҳлилӣ (~10 нМ) наздик ё аз он поёнтар аст (Тиано ва ҳамкорон, 2014;Гарсия-Робледо ва дигарон, 2017). Аммо, дар канори шимолии OMZ-и ETNP (макони тадқиқот тақрибан 22°N) консентратсияи оксиген дар 500 м метавонад ба ҳисоби миёнаи солона аз 10 то 20 мкМ (Полмье ва Руис-Пино, 2009(; Маълумот аз Атласи Уқёнуси Ҷаҳонӣ 2013)1Дар давоми маъракаи саҳроӣ, ки дар ин ҷо гузориш шудааст, мо оксигенро дар ядрои OMZ дар консентратсияҳои кофӣ (0.35 μM) чен кардем, то равандҳои аэробикии микробӣ, ба монанди оксидшавии аммоний ва нитритҳоро дастгирӣ кунем ва қисман равандҳои муҳими анаэробии микробҳоро боздорем. Равандҳои микробҳои аэробӣ қаблан дар қабатҳои зоҳиран субоксик ё аноксикии ETNP OMZ ошкор карда шуда буданд (Пенг ва ҳамкорон, 2015;Гарсия-Робледо ва дигарон, 2017;Пенн ва ҳамкорон, 2019). Аммо, омилҳое, ки тақсимот ва фаъолияти гурӯҳҳои мушаххаси функсионалии микроорганизмҳоро дар OMZ-ҳо назорат мекунанд, ҳанӯз пурра фаҳмида нашудаанд.
Мавҷудияти нитрификаторҳо, ки дар онҳо оксиген дар OMZ ошкор карда намешавад, метавонад бо тағйироти ахир дар мавқеи амудии оксиклин аз сабаби вентилятсияи амудии оксигени эпизодӣ шарҳ дода шавад, ки метавонад ба сатҳи оксигени муваққатии эфемерӣ дар ядроҳои OMZ оварда расонад (Мюллер-Каргер ва дигарон, 2001;Уллоа ва ҳамкорон, 2012;Гарсия-Робледо ва дигарон, 2017). Чунин шароити муваққатӣ метавонанд аз ҷониби популятсияҳои аэробӣ ё микроаэрофилӣ, аз ҷумла нитрификаторҳо, истифода шаванд. Ғайр аз ин, зарраҳои ғарқшаванда аз эпипелагӣ (ҳуҷайраҳои агрегатӣ, гранулаҳои наҷосат ва маводҳои мураккаби органикӣ) метавонанд сатҳи ками оксигенро дар бар гиранд (Ганеш ва дигарон, 2014Ҳамин тариқ, оксиген ва микробҳои аэробӣ метавонанд ба обҳои ғайриоксикл интиқол дода шаванд, ки муваққатан имкон медиҳад, ки мубодилаи моддаҳои аэробӣ дар якҷоягӣ бо зарраҳо ба амал оянд. Маълум аст, ки зарраҳо нуқтаҳои гарми гардиши биогеохимиявии микробҳо мебошанд (Саймон ва ҳамкорон, 2002;Ганеш ва дигарон, 2014) ва метавонад равандҳои контрасти анаэробӣ ё аэробикии микробҳоро, ки дар ҳолати озоди зинда мушоҳида намешаванд, дастгирӣ кунад (Олдредж ва Коэн, соли 1987;Райт ва дигарон, 2012;Сутер ва ҳамкорон, 2018).
Дар таҳқиқоти мазкур, мо ҷамоатҳои прокариотиро, ки канори шимолии OMZ-и ETNP-ро ишғол мекунанд ва омилҳои муҳити зистеро, ки эҳтимолан ба тақсимоти амудии онҳо таъсир мерасонанд, бо истифода аз пайдарпайии ампликони 16S (iTags) дар якҷоягӣ бо омори бисёрҷанба таҳқиқ кардем. Мо ду фраксияи андозаро таҳқиқ кардем: фраксияи озодзинда (0.2-2.7 мкм) ва фраксияи бо зарраҳо алоқаманд (>2.7 мкм, ки зарраҳо ва инчунин ҳуҷайраҳои протистонро дар умқҳои гуногун дар баробари оксиклин, ки ба шароити гуногуни оксиду барқароршавӣ мувофиқат мекунанд.
Мо метавонем сенсорҳои оксигени ҳалшударо бо параметрҳои гуногун таъмин кунем, то ки консентратсияи молекулавӣ дар вақти воқеӣ назорат карда шавад. Хуш омадед ба машварат.
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
Вақти нашр: 05 июли соли 2024