Eneo la Mashariki mwa Tropiki ya Pasifiki ya Kaskazini (ETNP) ni eneo kubwa, linalodumu, na linaloimarisha kiwango cha chini cha oksijeni (OMZ) ambalo linachukua karibu nusu ya jumla ya eneo la OMZ za kimataifa. Ndani ya msingi wa OMZ (~350-700 m kina), oksijeni iliyoyeyushwa huwa karibu au chini ya kikomo cha utambuzi cha vitambuzi vya kisasa (~10 nM). Miteremko mikali ya oksijeni juu na chini ya msingi wa OMZ huongoza kwa uundaji wima wa jumuiya za viumbe vidogo ambazo pia hutofautiana kati ya sehemu za ukubwa zinazohusishwa na chembe (PA) na zinazoishi bila malipo (FL). Hapa, tunatumia mpangilio wa amplicon ya 16S (iTags) kuchanganua utofauti na usambazaji wa idadi ya prokaryotic kati ya sehemu za FL na PA na kati ya anuwai ya hali za redoksi iliyoko. Hali ya hidrografia katika eneo letu la utafiti ilikuwa tofauti na ile iliyoripotiwa hapo awali katika ETNP na OMZ zingine, kama vile ETSP. Fuatilia viwango vya oksijeni (~0.35 μM) vilikuwepo kote kwenye msingi wa OMZ katika eneo letu la sampuli. Kwa hivyo, mikusanyiko ya nitriti kwa kawaida iliyoripotiwa kwa chembe za OMZ haikuwepo kama vile mfuatano wa bakteria wa anammox (jenasi ya Brocadiales).MgombeaScalindua), ambayo kwa kawaida hupatikana katika mipaka ya kioksidi-kioksidi katika mifumo mingine. Hata hivyo, usambaaji wa bakteria wa amonia-oksidishaji (AOB) na archaea (AOA) na viwango vya juu vya unyambulishaji wa kaboni ototrofiki (1.4 μM C d).-1) sanjari na kiwango cha juu cha mkusanyiko wa amonia kilichotamkwa karibu na sehemu ya juu ya msingi wa OMZ. Aidha, wanachama wa jenasiNitrospina, safu kubwa ya bakteria inayoongeza nitriti-oksidishaji (NOB) ilikuwepo ikipendekeza kwamba uoksidishaji wa amonia na nitriti hutokea katika viwango vyao vya oksijeni. Uchanganuzi wa kipimo cha kufanana (ANOSIM) na Upeo wa Kipimo Kisicho wa Kimetriki (nMDS) ulibaini kuwa uwakilishi wa kifilojenetiki wa bakteria na wa kiakiolojia ulikuwa tofauti sana kati ya sehemu za ukubwa. Kulingana na wasifu wa ANOSIM na iTag, utungaji wa mikusanyiko ya PA haukuathiriwa sana na utaratibu uliopo unaotegemea kwa kina kibayolojia kuliko sehemu ya FL. Kulingana na uwepo wa AOA, NOB na kufuatilia oksijeni katika msingi wa OMZ tunashauri kwamba nitrification ni mchakato amilifu katika mzunguko wa nitrojeni wa eneo hili la ETNP OMZ.
Utangulizi
Katika kukabiliana na mabadiliko ya hali ya hewa yanayoendelea na shughuli za kibinadamu za ndani, viwango vya oksijeni iliyoyeyushwa vimekuwa vikipungua katika bahari ya wazi na katika mifumo ya bahari ya pwani.Breitburg et al., 2018) Makadirio ya upotevu wa oksijeni kutoka kwa bahari ya wazi katika miaka 60 iliyopita inazidi 2% (Schmidtko na wenzake, 2017), na kusababisha wasiwasi juu ya matokeo ya upanuzi wa eneo la upungufu wa oksijeni (Paulmier na Ruiz-Pino, 2009) OMZ za bahari wazi huunda wakati uzalishaji wa juu wa msingi wa uso unachochea mahitaji ya oksijeni ya kibayolojia katika maji ya chini ya uso ambayo inazidi viwango vya uingizaji hewa wa kimwili kwa kina. Viwango vya oksijeni katika safu wima za maji za OMZ vinaweza kuwa na miteremko mikali (oxycline) juu na chini ya msingi unaoishiwa oksijeni na kuunda hypoxic (kawaida kati ya 2 na ~ 90 μM), subboxic (<2 μM) na anoksiki (chini ya kiwango cha ugunduzi (∼10 nM) safu za vipimo tofauti (Bertagnolli na Stewart, 2018) Gradients za oksijeni husababisha muundo wa wima wa jumuiya za metazoan na microbial na michakato ya biogeochemical pamoja na oksiklini hizi nyingi (Belmar et al., 2011).
Baadhi ya viwango vya juu zaidi vya upotevu wa nitrojeni vimerekodiwa katika OMZ za Mashariki mwa Tropiki ya Pasifiki ya Kaskazini (ETNP) na Pasifiki Kusini (ETSP) (Callbeck na wenzake, 2017;Penn na wenzake, 2019), Bonde la Cariaco lenye tabaka la kudumu (Montes et al., 2013), Bahari ya Arabia (Ward et al., 2009), na OMZ ya mfumo wa kuinua wa Benguela (Kuypers et al., 2005) Katika mifumo hii, michakato ya vijiumbe vya utofautishaji wa kanuni za kisheria (kupunguzwa kwa heterotrofiki ya nitrati hadi kati ya nitrojeni na mara nyingi hadi gesi ya dinitrogen) na anammox (oxidation ya amonia ya anaerobic) husababisha upotezaji wa nitrojeni ambayo inaweza kupunguza uzalishaji wa msingi.Ward et al., 2007) Zaidi ya hayo, uzalishaji wa oceanic nitrous oxide (gesi yenye nguvu ya chafu) kutoka kwa utofautishaji wa vijiumbe hai unaotokea katika OMZ unakadiriwa kuchangia angalau thuluthi moja ya uzalishaji wa oksidi ya nitrojeni asilia duniani.Naqvi na wenzake, 2010).
ETNP OMZ ni eneo kubwa, linaloendelea, na linalozidi kuongezeka la oksijeni ambalo huchukua karibu nusu ya jumla ya eneo la OMZ za kimataifa, iko kati ya latitudo 0–25°N na longitudo ya 75 na 180°W (Paulmier na Ruiz-Pino, 2009;Schmidtko na wenzake, 2017) Kwa sababu ya umuhimu wao wa kiikolojia, biogeokemia na anuwai ya vijiumbe katika maeneo tofauti ya ETNP OMZ yamechunguzwa kwa umakini (kwa mfano,Beman na Carolan, 2013;Duret et al., 2015;Ganesh na wenzake, 2015;Chronopoulou et al., 2017;Pakiti na wenzie, 2015;Peng na wenzake, 2015) Tafiti za awali ziliripoti kwamba oksijeni iliyoyeyushwa katika msingi huu wa OMZ (~250-750 m kina) huwa karibu au chini ya vikomo vya utambuzi wa uchanganuzi (~10 nM) (Tiano na wenzake, 2014;Garcia-Robledo na wenzake, 2017) Hata hivyo, kando ya ukingo wa kaskazini wa OMZ ya ETNP (eneo la tovuti ya utafiti ~22°N) viwango vya oksijeni katika mita 500 vinaweza kufikia wastani wa kila mwaka kati ya 10 na 20 μM (Paulmier na Ruiz-Pino, 2009; Data kutoka Atlasi ya Bahari ya Dunia 2013)1. Wakati wa kampeni ya shambani iliyoripotiwa humu, tulipima oksijeni katika msingi wa OMZ kwa viwango vya kutosha (0.35 μM) ili kusaidia michakato ya microbial aerobic, kama vile oxidation ya amonia na nitriti, na kuzuia kwa kiasi michakato muhimu ya anaerobic microbial. Michakato ya aerobic microbial imegunduliwa hapo awali katika tabaka zinazoonekana kuwa za subboxic au anoxic za ETNP OMZ (Peng na wenzake, 2015;Garcia-Robledo na wenzake, 2017;Penn na wenzake, 2019) Hata hivyo, vipengele vinavyodhibiti usambazaji na shughuli za vikundi maalum vya utendaji vya microorganisms katika OMZ bado hazijaeleweka kikamilifu.
Kuwepo kwa nitrifiers ambapo oksijeni haionekani katika OMZ kunaweza kuelezewa na mabadiliko ya hivi karibuni katika nafasi ya wima ya oxycline kutokana na uingizaji hewa wa oksijeni wa episodic wima, ambayo inaweza kusababisha ufuatiliaji wa viwango vya oksijeni ndani ya cores za OMZ (Muller-Karger et al., 2001;Ulloa et al., 2012;Garcia-Robledo na wenzake, 2017) Hali kama hizo za muda mfupi zinaweza kutumiwa na idadi ya aerobic au microaerophilic, ikiwa ni pamoja na nitrifiers. Zaidi ya hayo, chembe za kuzama kutoka kwenye epipelagic (seli zilizokusanywa, pellets za kinyesi, na nyenzo za kikaboni) zinaweza kuwa na viwango vya oksijeni.Ganesh na wenzake, 2014) Kwa hivyo, vijiumbe vya oksijeni na aerobiki vinaweza kusafirishwa hadi kwenye maji yasiyo na oksijeni, na kuruhusu kwa muda metaboli ya aerobic kutokea kwa kushirikiana na chembe. Chembe zinajulikana kuwa sehemu kuu za baiskeli ya biogeochemical ya microbial (Simon et al., 2002;Ganesh na wenzake, 2014) na inaweza kusaidia michakato tofauti ya anaerobic au aerobic microbial ambayo haizingatiwi katika hali ya kuishi bila malipo (Alldredge na Cohen, 1987;Wright na wenzake, 2012;Suter na wenzake, 2018).
Katika utafiti huu, tunachunguza jumuiya za prokariyoti zinazomiliki ukingo wa kaskazini wa OMZ ya ETNP na vipengele vya kimazingira ambavyo huenda vinaathiri usambazaji wao wa wima kwa kutumia mpangilio wa amplicon ya 16S (iTags) pamoja na takwimu nyingi. Tulichunguza sehemu mbili za ukubwa; sehemu ya kuishi bila malipo (0.2-2.7 μm), na sehemu inayohusishwa na chembe (> 2.7 μm, kukamata chembe pamoja na seli za protistan) kwenye kina kirefu kando ya oxycline ambayo inalingana na hali tofauti za redox.
Tunaweza kutoa vitambuzi vya oksijeni vilivyoyeyushwa na vigezo tofauti, ili mkusanyiko wa molekuli uweze kufuatiliwa kwa wakati halisi. Karibu kushauriana
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
Muda wa kutuma: Jul-05-2024