La respiración microbiana aeróbica en arcilla roja de aguas profundas de 86 millones de años de antigüedad

Área de la Ciencia:

• Microbiología marina microbiología marina.
• La geoquímica es la geoquímica.
• Investigación de la biosfera profunda en la investigación de la biosfera profunda.

Sus antecedentes:

• La vida microbiana persiste en los sedimentos marinos profundos, sobreviviendo durante millones de años sin materia orgánica fresca.
• Las tasas de sedimentación influyen en la penetración de oxígeno y la actividad microbiana en el subsuelo.
• El giro del Pacífico Norte proporciona un entorno único para estudiar la supervivencia microbiana a largo plazo.

Objetivo del estudio:

• Para investigar las tasas de respiración microbiana en profundidad en sedimentos marinos.
• Comprender la relación entre el flujo de energía y el tamaño de la comunidad microbiana.
• Para determinar cómo el metabolismo microbiano sostiene las condiciones oxigenadas en sedimentos antiguos.

Principales métodos:

• Medición de las tasas de respiración de oxígeno en varias profundidades dentro de los sedimentos marinos.
• Análisis de la respiración específica de las células microbianas.
• Datación radiométrica de las capas de sedimentos para establecer la edad.

Principales resultados:

• Las tasas de respiración de oxígeno disminuyeron significativamente con la profundidad del sedimento, de 10 μmol O(2) L−1 yr−1 en la interfaz a 0.001 μmol O(2) L−1 yr−1 a 30 metros.
• Las tasas de respiración específicas de la célula disminuyeron con la profundidad, estabilizándose alrededor de 10−3 fmol O(2) célula−1 día−1.
• Se descubrió que el tamaño de la comunidad microbiana está regulado por las tasas de oxidación del carbono y la disponibilidad de energía.

Conclusiones:

• Las comunidades microbianas de aguas profundas exhiben tasas metabólicas extremadamente bajas, lo que permite la supervivencia a largo plazo.
• El flujo de energía es un factor limitante crítico que controla el tamaño y la actividad de la comunidad microbiana en sedimentos profundos.
• La oxigenación sostenida en antiguos sedimentos marinos es facilitada por estos metabolismos altamente eficientes y de baja energía.