Published January 1, 2018
| Version v1
Publication
Open
Bacterial-viral interactions in the sea surface microlayer of a black carbon-dominated tropical coastal ecosystem (Halong Bay, Vietnam)
Creators
- 1. Laboratoire Microorganismes Génome et Environnement
- 2. Université Clermont Auvergne
- 3. Institut Méditerranéen d'Océanologie
- 4. Université de Toulon
- 5. Aix-Marseille Université
- 6. Laboratoire d'Océanographie de Villefranche
- 7. Sorbonne Université
- 8. Centre National de la Recherche Scientifique
- 9. Ifremer
- 10. Marine Biodiversity Exploitation and Conservation
- 11. Université de Montpellier
- 12. Institut de Recherche pour le Développement
- 13. Vietnam Academy of Science and Technology
- 14. Carl von Ossietzky Universität Oldenburg
Description
Increasing human activity has raised concerns about the impact of deposition of anthropogenic combustion aerosols (i.e., black carbon; BC) on marine processes. The sea surface microlayer (SML) is a key gate for the introduction of atmospheric BC into the ocean; however, relatively little is known of the effects of BC on bacteria-virus interactions, which can strongly influence microbially mediated processes. To study the impact of BC on bacteria-virus interactions, field investigations involving collection from the SML and underlying water were carried out in Halong Bay (Vietnam). Most inorganic nutrient concentrations, as well as dissolved organic carbon, were modestly but significantly higher (p = 0.02–0.05) in the SML than in underlying water. The concentrations of particulate organic carbon (though not chlorophyll a) and of total particulate carbon, which was composed largely of particulate BC (mean = 1.7 ± 6.4 mmol L–1), were highly enriched in the SML, and showed high variability among stations. On average, microbial abundances (both bacteria and viruses) and bacterial production were 2- and 5fold higher, respectively, in the SML than in underlying water. Significantly lower bacterial production (p < 0.01) was observed in the particulate fraction (>3 µm) compared to the bulk sample, but our data overall suggest that bacterial production in the SML was stimulated by particulate BC. Higher bacterial production in the SML than in underlying water supported high viral lytic infection rates (from 5.3 to 30.1%) which predominated over percent lysogeny (from undetected to 1.4%). The sorption of dissolved organic carbon by black carbon, accompanied by the high lytic infection rate in the black carbon-enriched SML, may modify microbially mediated processes and shift the net ecosystem metabolism (ratio of production and respiration) to net heterotrophy and CO2 production in this critical layer between ocean and atmosphere.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
أثارت زيادة النشاط البشري مخاوف بشأن تأثير ترسب الهباء الجوي الناتج عن الاحتراق البشري (أي الكربون الأسود ؛ BC) على العمليات البحرية. تعد الطبقة الدقيقة لسطح البحر (SML) بوابة رئيسية لإدخال BC في الغلاف الجوي إلى المحيط ؛ ومع ذلك، لا يُعرف سوى القليل نسبيًا عن تأثيرات BC على تفاعلات البكتيريا والفيروسات، والتي يمكن أن تؤثر بقوة على العمليات التي تتم بوساطة ميكروبية. لدراسة تأثير BC على تفاعلات البكتيريا والفيروسات، تم إجراء تحقيقات ميدانية تشمل الجمع من SML والمياه الكامنة في خليج هالونغ (فيتنام). كانت معظم تركيزات المغذيات غير العضوية، وكذلك الكربون العضوي المذاب، أعلى بشكل متواضع ولكن ملحوظ (p = 0.02–0.05) في SML منها في الماء الأساسي. تم إثراء تركيزات الكربون العضوي الجسيمي (وإن لم يكن الكلوروفيل أ) والكربون الجسيمي الكلي، الذي كان يتكون إلى حد كبير من الجسيمات BC (المتوسط = 1.7 ± 6.4 ملليمول L -1)، بدرجة عالية في SML، وأظهرت تباينًا عاليًا بين المحطات. في المتوسط، كانت الوفرة الميكروبية (كل من البكتيريا والفيروسات) والإنتاج البكتيري أعلى بمقدار 2 و 5 أضعاف، على التوالي، في SML مقارنة بالمياه الكامنة. لوحظ انخفاض كبير في الإنتاج البكتيري (p < 0.01) في الجزء الجسيمي (>3 ميكرومتر) مقارنة بالعينة السائبة، لكن بياناتنا تشير بشكل عام إلى أن الإنتاج البكتيري في SML تم تحفيزه بواسطة الجسيمات BC. ارتفاع الإنتاج البكتيري في طبقة البروتين الدهني الصغيرة مقارنة بالمياه الكامنة يدعم معدلات العدوى الانحلالية الفيروسية العالية (من 5.3 إلى 30.1 ٪) التي سادت على نسبة تكوين الحالة (من غير المكتشفة إلى 1.4 ٪). قد يؤدي امتصاص الكربون العضوي المذاب بواسطة الكربون الأسود، مصحوبًا بمعدل العدوى التحليلي العالي في SML الأسود الغني بالكربون، إلى تعديل العمليات بوساطة ميكروبية وتحويل صافي استقلاب النظام الإيكولوجي (نسبة الإنتاج والتنفس) إلى صافي التغاير وإنتاج ثاني أكسيد الكربون في هذه الطبقة الحرجة بين المحيط والغلاف الجوي.Translated Description (French)
L'augmentation de l'activité humaine a soulevé des préoccupations quant à l'impact des dépôts d'aérosols de combustion anthropiques (c'est-à-dire le carbone noir ; BC) sur les processus marins. La micro-couche de surface de la mer (SML) est une porte clé pour l'introduction du BC atmosphérique dans l'océan ; cependant, on sait relativement peu de choses sur les effets du BC sur les interactions bactéries-virus, qui peuvent fortement influencer les processus à médiation microbienne. Pour étudier l'impact de la C.-B. sur les interactions bactéries-virus, des enquêtes sur le terrain impliquant la collecte à partir de la LMS et de l'eau sous-jacente ont été menées dans la baie d'Halong (Vietnam). La plupart des concentrations de nutriments inorganiques, ainsi que de carbone organique dissous, étaient légèrement mais significativement plus élevées (p = 0,02-0,05) dans la LMS que dans l'eau sous-jacente. Les concentrations de carbone organique particulaire (mais pas de chlorophylle a) et de carbone particulaire total, qui était composé en grande partie de BC particulaire (moyenne = 1,7 ± 6,4 mmol L–1), étaient fortement enrichies en LMS et présentaient une grande variabilité entre les stations. En moyenne, les abondances microbiennes (bactéries et virus) et la production bactérienne étaient respectivement 2 et 5 fois plus élevées dans la LMS que dans l'eau sous-jacente. Une production bactérienne significativement plus faible (p < 0,01) a été observée dans la fraction particulaire (>3 µm) par rapport à l'échantillon en vrac, mais nos données suggèrent globalement que la production bactérienne dans la LMS a été stimulée par la BC particulaire. Une production bactérienne plus élevée dans la LMS que dans l'eau sous-jacente a soutenu des taux élevés d'infection lytique virale (de 5,3 à 30,1 %) qui prédominaient sur le pourcentage de lysogénie (de non détecté à 1,4 %). La sorption du carbone organique dissous par le carbone noir, accompagnée du taux élevé d'infection lytique dans la LMS enrichie en carbone noir, peut modifier les processus à médiation microbienne et déplacer le métabolisme net de l'écosystème (rapport de production et de respiration) vers une hétérotrophie nette et une production de CO2 dans cette couche critique entre l'océan et l'atmosphère.Translated Description (Spanish)
El aumento de la actividad humana ha suscitado preocupaciones sobre el impacto de la deposición de aerosoles de combustión antropogénicos (es decir, carbono negro; BC) en los procesos marinos. La microcapa superficial del mar (SML) es una puerta clave para la introducción de BC atmosférico en el océano; sin embargo, se sabe relativamente poco sobre los efectos de BC en las interacciones entre bacterias y virus, que pueden influir fuertemente en los procesos mediados por microbios. Para estudiar el impacto de la BC en las interacciones entre bacterias y virus, se llevaron a cabo investigaciones de campo que involucraron la recolección del LME y el agua subyacente en la bahía de Halong (Vietnam). La mayoría de las concentraciones de nutrientes inorgánicos, así como el carbono orgánico disuelto, fueron modesta pero significativamente más altas (p = 0,02-0,05) en el LME que en el agua subyacente. Las concentraciones de carbono orgánico particulado (aunque no de clorofila a) y de carbono particulado total, que estaba compuesto en gran parte de BC particulado (media = 1.7 ± 6.4 mmol L–1), estaban altamente enriquecidas en el SML y mostraron una alta variabilidad entre las estaciones. En promedio, las abundancias microbianas (tanto bacterias como virus) y la producción bacteriana fueron 2 y 5 veces mayores, respectivamente, en el LME que en el agua subyacente. Se observó una producción bacteriana significativamente menor (p & lt; 0.01) en la fracción particulada (& gt;3 µm) en comparación con la muestra a granel, pero nuestros datos en general sugieren que la producción bacteriana en el LME fue estimulada por el BC particulado. Una mayor producción bacteriana en el LME que en el agua subyacente apoyó altas tasas de infección lítica viral (de 5.3 a 30.1%) que predominaron sobre el porcentaje de lisogenia (de no detectada a 1.4%). La sorción de carbono orgánico disuelto por carbono negro, acompañada por la alta tasa de infección lítica en el LME enriquecido con carbono negro, puede modificar los procesos mediados por microbios y cambiar el metabolismo neto del ecosistema (relación de producción y respiración) a heterotrofia neta y producción de CO2 en esta capa crítica entre el océano y la atmósfera.Files
Files
(6.1 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:c1f56c896e51d7edea5a179820391296
|
6.1 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- التفاعلات البكتيرية الفيروسية في الطبقة الصغرية لسطح البحر لنظام إيكولوجي ساحلي استوائي أسود يهيمن عليه الكربون (خليج هالونغ، فيتنام)
- Translated title (French)
- Interactions bactériennes-virales dans la micro-couche de surface de la mer d'un écosystème côtier tropical dominé par le carbone noir (baie d'Halong, Vietnam)
- Translated title (Spanish)
- Interacciones bacteriano-víricas en la microcapa superficial del mar de un ecosistema costero tropical dominado por el carbono negro (Bahía de Halong, Vietnam)
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2788272839
- DOI
- 10.1525/elementa.276
References
- https://openalex.org/W1498232693
- https://openalex.org/W1805773713
- https://openalex.org/W1911962482
- https://openalex.org/W1926543613
- https://openalex.org/W1957571830
- https://openalex.org/W1963758036
- https://openalex.org/W1969831842
- https://openalex.org/W1977397024
- https://openalex.org/W1978170886
- https://openalex.org/W1979758816
- https://openalex.org/W1982704013
- https://openalex.org/W1985922957
- https://openalex.org/W1986654626
- https://openalex.org/W1988117595
- https://openalex.org/W1996923917
- https://openalex.org/W2012049965
- https://openalex.org/W2020088535
- https://openalex.org/W2028999185
- https://openalex.org/W2035438105
- https://openalex.org/W2036025639
- https://openalex.org/W2038235680
- https://openalex.org/W2039396903
- https://openalex.org/W2040333050
- https://openalex.org/W2045328524
- https://openalex.org/W2046828512
- https://openalex.org/W2047744430
- https://openalex.org/W2048265977
- https://openalex.org/W2049480760
- https://openalex.org/W2071453721
- https://openalex.org/W2076638392
- https://openalex.org/W2079134429
- https://openalex.org/W2082860967
- https://openalex.org/W2092349529
- https://openalex.org/W2096664383
- https://openalex.org/W2098187239
- https://openalex.org/W2104873683
- https://openalex.org/W2115559296
- https://openalex.org/W2119310431
- https://openalex.org/W2120090366
- https://openalex.org/W2121954992
- https://openalex.org/W2125195776
- https://openalex.org/W2128948717
- https://openalex.org/W2130304844
- https://openalex.org/W2131956565
- https://openalex.org/W2134085791
- https://openalex.org/W2135022046
- https://openalex.org/W2137406652
- https://openalex.org/W2138329568
- https://openalex.org/W2139354429
- https://openalex.org/W2141370599
- https://openalex.org/W2145811934
- https://openalex.org/W2152393165
- https://openalex.org/W2154142783
- https://openalex.org/W2155227017
- https://openalex.org/W2164358599
- https://openalex.org/W2164689991
- https://openalex.org/W2164783694
- https://openalex.org/W2166625664
- https://openalex.org/W2169262584
- https://openalex.org/W2171858622
- https://openalex.org/W2172245649
- https://openalex.org/W2286370142
- https://openalex.org/W2728659462
- https://openalex.org/W2772435063
- https://openalex.org/W4230789368
- https://openalex.org/W4242958375
- https://openalex.org/W4245989811