Crédit :Université du Delaware
Les cellules microbiennes se trouvent en abondance dans les sédiments marins sous l'océan et constituent une quantité importante de la biomasse microbienne totale de la planète. Des microbes trouvés plus profondément dans l'océan, comme dans les suintements d'hydrocarbures, sont généralement considérés comme ayant des taux de renouvellement de la population lents et de faibles quantités d'énergie disponible, où plus bas se trouve un microbe, moins il a d'énergie disponible.
Une nouvelle étude publiée dans le cadre d'une collaboration avec l'Université du Delaware et ExxonMobil Research and Engineering montre que peut-être les communautés microbiennes trouvées plus profondément dans les sédiments du fond marin dans et autour des sites d'infiltration d'hydrocarbures ont plus d'énergie disponible et des taux de renouvellement de la population plus élevés qu'on ne le pensait auparavant.
À l'aide d'échantillons de sédiments collectés par les chercheurs d'ExxonMobil, La professeure UD Jennifer Biddle et son groupe de laboratoire, dont Rui Zhao, un chercheur postdoctoral qui est le premier auteur de l'article ; Kristin Yoshimura, qui a reçu son doctorat de l'UD ; et Glenn Christman, un bioinformaticien-a travaillé sur une étude en collaboration avec Zara Summers, un microbiologiste ExxonMobil. L'étude, récemment publié dans Rapports scientifiques , examine comment la dynamique microbienne est influencée par les sites d'infiltration d'hydrocarbures dans le golfe du Mexique.
Biddle et les membres de son laboratoire ont reçu les sédiments gelés, collectés lors d'une campagne de recherche, d'ExxonMobil, puis extrait l'ADN et le séquence au Delaware Biotechnology Institute (DBI).
À l'aide d'échantillons de sédiments collectés par Exxon Mobil, Le professeur de l'Université du Delaware, Jennifer Biddle, et son groupe de laboratoire ont étudié comment la dynamique microbienne est influencée par les sites d'infiltration d'hydrocarbures dans le golfe du Mexique. Crédit :Université du Delaware
Les échantillons que le groupe de laboratoire de Biddle a étudiés étaient ceux prélevés dans des suintements d'hydrocarbures plus profonds qui sont généralement ignorés.
"La plupart des gens ne regardent que les deux premiers centimètres de sédiments d'un suintement, mais c'était en fait à 10-15 centimètres de profondeur, " a déclaré Biddle professeur agrégé à la School of Marine Science and Policy du College of Earth de l'UD, Océan et environnement. « Nous avons ensuite comparé les zones d'infiltration aux zones sans infiltration, et l'environnement avait l'air vraiment différent."
À l'intérieur du suintement, les microbes mènent potentiellement un jeûne, durée de vie moins efficace en dehors du suintement, les microbes mènent une vie plus lente mais plus efficace. Cela pourrait être attribué aux sources d'énergie dont ils disposent dans leur environnement.
« La compréhension de l'écologie microbienne des suintements en eau profonde est une partie importante de la compréhension des communautés centrées sur les hydrocarbures, " dit Summers.
On pense que les microbes trouvés plus profondément dans l'océan ont des taux de renouvellement de la population lents et de faibles quantités d'énergie disponible. Cependant, les communautés microbiennes trouvées plus profondément dans les sédiments du fond marin dans et autour des sites d'infiltration d'hydrocarbures ont plus d'énergie disponible et des taux de renouvellement de la population plus élevés qu'on ne le pensait auparavant. Crédit :Université du Delaware
Biddle a dit que les microbes sont toujours limités par quelque chose dans l'environnement, comme comment en ce moment pendant la quarantaine, nous sommes limités par la quantité de papier toilette disponible. "En dehors du suintement, les microbes sont probablement limités par le carbone, tandis qu'à l'intérieur du suintement, les microbes sont limités par l'azote, " dit Biddle.
Alors que les microbes trouvés à l'intérieur du suintement semblent courir pour produire plus d'azote pour suivre et grandir avec leurs collègues microbes, en dehors du suintement, les chercheurs ont trouvé un équilibre entre le carbone et l'azote, l'azote étant en fait utilisé par les microbes comme source d'énergie.
"D'habitude, nous ne pensons pas à l'azote comme étant utilisé pour l'énergie. Il est utilisé pour fabriquer des molécules, mais quelque chose qui m'a frappé, c'est de penser à l'azote comme source d'énergie importante, " dit Biddle.
Cette différence entre les microbes trouvés à l'intérieur des suintements et ceux trouvés à l'extérieur des suintements pourrait potentiellement refléter le comportement des microbes plus haut dans la colonne d'eau.
Des carottes de sédiments ont été recueillies par un véhicule sous-marin télécommandé (ROV) sur des sites d'infiltration et des sites sans infiltration à des fins de comparaison. À l'intérieur du suintement, les microbes mènent potentiellement un jeûne, durée de vie moins efficace en dehors du suintement, les microbes mènent une vie plus lente mais plus efficace. Crédit :Université du Delaware
Des recherches antérieures sur les microbes de la colonne d'eau montrent qu'il existe différents types de microbes :ceux qui sont moins efficaces et mènent un mode de vie plus compétitif où ils n'utilisent pas chaque molécule aussi bien qu'ils le pourraient et ceux qui sont vraiment rationalisés, ne gaspillez rien et sont super efficaces.
"Cela me fait me demander si les microbes qui vivent dans ces suintements sont potentiellement inutiles et s'ils se développent rapidement mais ils sont moins efficaces et les organismes en dehors des suintements sont un organisme très différent où ils sont beaucoup plus efficaces et bien plus plus rationalisé, " dit Biddle, dont l'équipe a proposé de retourner en mer pour approfondir l'enquête. « Nous voulons examiner ces dynamiques pour déterminer s'il est toujours vrai qu'il y a rapide, durée de vie moins efficace à l'intérieur du suintement puis plus lente, une vie bien plus efficace en dehors du suintement."
Après étude des carottes, cette recherche a montré que les sédiments d'infiltration plus profonds sont très probablement fortement impactés par les matériaux remontant du fond. Cela signifie que le suintement pourrait supporter une plus grande quantité de biomasse qu'on ne le pensait auparavant. Crédit :Université du Delaware
En outre, Biddle a déclaré que cette recherche a montré que les sédiments plus profonds dans les suintements sont très probablement fortement impactés par le matériau venant du fond, ce qui signifie que le suintement pourrait supporter une plus grande quantité de biomasse qu'on ne le pensait auparavant.
"Nous pensons souvent à un suintement soutenant la vie comme les vers tubicoles et les choses qui sont à l'expression du sédiment, mais le fait que cela puisse aller à des mètres en dessous d'eux change vraiment la biomasse totale que le suintement supporte, " said Biddle. "One of the big implications for the seepage sites with regards to the influence of these fluids coming up is that we don't know how deep it goes in terms of how much it changes the impact of subsurface life."
Summers added that these are interesting insights "when considering oil reservoir connectivity to, and influence on, hydrocarbon seeps."
