50 års data fra et levende iltminimumlaboratorium kan hjælpe med at forudsige verdens fremtid

Canadiske og amerikanske energiministers forskere har frigivet 50 års værdier af data om deoxygeneringscyklusser i en fjord ud for Canadas vestkyst, og detaljerede reaktionerne på de mikrobielle samfund, der bor i fjorden.

Massen af ​​data, samlet i to nye Nature -familiepapirer, kunne hjælpe forskere med bedre at forudsige virkningen af ​​menneskelige aktiviteter og havdeoxygenering på havmiljøer. I øjeblikket, iltminimumzoner (OMZ'er) udgør op til 7 procent af det globale havvolumen. Fortsat udvidelse af OMZ'er i det nordøstlige subarktiske Stillehav har potentialet til at transportere iltforarmet vand til kystområder, påvirker næringscyklusser og fiskeriets produktivitet negativt.

"Vi lever på en ocean-domineret planet, og havets celleliv domineres til gengæld af mikrobielle samfund, der danner interaktionsnetværk, der både er modstandsdygtige og reagerer på miljøforstyrrelser, "sagde University of British Columbia mikrobiolog Steven Hallam.

"Disse mikrobielle netværk driver nærings- og energiomdannelsesprocesser, der er ansvarlige for vigtige økosystemfunktioner og -tjenester."

Forskningen er ny i omfanget og omfanget af stikprøver samt mængden af ​​indsamlede data, ifølge studieforfatter Angela Norbeck, forsker ved Environmental Molecular Sciences Laboratory, en Department of Energy Office of Science User Facility på Pacific Northwest National Laboratory (PNNL).

"Denne forskning kan hjælpe med at forudsige ændringer i økosystemet, når overfladevand opvarmes, virkningerne af kystlinjens udvikling på et lukket vandbassin, og give indsigt vedrørende kulstofcykling og tilpasningsmekanismer for marine organismer. "

I parret Naturvidenskabelige data undersøgelser, et multiinstitutionelt team af forskere under ledelse af Hallam behandlede disse spørgsmål ved at præsentere parret geokemisk og multi-omisk sekvens (DNA, RNA og protein) information indsamlet fra tidsserieovervågning i et modeløkosystem for at studere mikrobielle samfundsresponser på havdeoxygenering.

I et af undersøgelserne, forskerne præsenterer et historisk datasæt med iltkoncentrationer på 50 år, samt månedlige geokemiske tidsserieobservationer fra 2006 til 2014 i Saanich Inlet, en fjord på kysten af ​​Vancouver Island, Britisk Columbia, Canada, der gennemgår tilbagevendende sæsonbestemte deoxygeneringscyklusser.

I den anden undersøgelse, forskerne præsenterer seks års tidsopløste multi-omiske observationer i Saanich Inlet. "Disse datasæt, i kombination med det geokemiske kompendium, omfatter en unik tidsopløst ramme til rekonstruktion af mikrobielt samfundsstofskifte langs definerede geokemiske gradienter og fremme udvikling af modeller til forudsigelse af mikrobielle samfundsreaktioner på havdeoxygenering, "Sagde Hallam.

"Disse observationer får umiddelbar betydning, da vi overvejer de potentielle virkninger af OMZ -ekspansion på havressourcer og vores klimasystem, "siger Hallam." Disse økologiske virkninger repræsenterer et tilbagevendende tema i hele det globale hav, der overskrider de antropogene grænser for enkelte nationer eller stater. "