ఆక్సిజన్ కనిష్ట మండలంలో ప్రొకార్యోప్లాంక్టన్ కమ్యూనిటీ నిర్మాణంపై ట్రేస్ కరిగిన ఆక్సిజన్ ముద్ర

తూర్పు ఉష్ణమండల ఉత్తర పసిఫిక్ (ETNP) అనేది ఒక పెద్ద, నిరంతర మరియు తీవ్రతరం చేసే ఆక్సిజన్ కనిష్ట జోన్ (OMZ), ఇది ప్రపంచ OMZల మొత్తం వైశాల్యంలో దాదాపు సగం ఉంటుంది. OMZ కోర్ (~350–700 మీ లోతు) లోపల, కరిగిన ఆక్సిజన్ సాధారణంగా ఆధునిక సెన్సార్ల (~10 nM) విశ్లేషణాత్మక గుర్తింపు పరిమితికి దగ్గరగా లేదా తక్కువగా ఉంటుంది. OMZ కోర్ పైన మరియు క్రింద ఉన్న నిటారుగా ఉన్న ఆక్సిజన్ ప్రవణతలు సూక్ష్మజీవుల సంఘాల నిలువు నిర్మాణానికి దారితీస్తాయి, ఇవి కణ-సంబంధిత (PA) మరియు స్వేచ్ఛా-జీవన (FL) పరిమాణ భిన్నాల మధ్య కూడా మారుతూ ఉంటాయి. ఇక్కడ, FL మరియు PA పరిమాణ భిన్నాల మధ్య మరియు పరిసర రెడాక్స్ పరిస్థితుల పరిధిలో ప్రొకార్యోటిక్ జనాభా యొక్క వైవిధ్యం మరియు పంపిణీని విశ్లేషించడానికి మేము 16S యాంప్లికాన్ సీక్వెన్సింగ్ (iTags) ను ఉపయోగిస్తాము. మా అధ్యయన ప్రాంతంలోని హైడ్రోగ్రాఫిక్ పరిస్థితులు ETNP మరియు ETSP వంటి ఇతర OMZలలో గతంలో నివేదించబడిన వాటి నుండి భిన్నంగా ఉన్నాయి. ట్రేస్ ఆక్సిజన్ సాంద్రతలు (~0.35 μM) మా నమూనా స్థానంలో OMZ కోర్ అంతటా ఉన్నాయి. పర్యవసానంగా, OMZ కోర్ల కోసం సాధారణంగా నివేదించబడిన నైట్రేట్ సంచితాలు అనామోక్స్ బ్యాక్టీరియా (బ్రోకాడియేల్స్ జాతి) కోసం సీక్వెన్స్‌ల వలె లేవు.అభ్యర్థిస్కాలిండువా), ఇవి సాధారణంగా ఇతర వ్యవస్థలలో ఆక్సిక్-అనాక్సిక్ సరిహద్దుల్లో కనిపిస్తాయి. అయితే, అమ్మోనియా-ఆక్సిడైజింగ్ బ్యాక్టీరియా (AOB) మరియు ఆర్కియా (AOA) పంపిణీలు మరియు గరిష్ట ఆటోట్రోఫిక్ కార్బన్ సమీకరణ రేట్లు (1.4 μM C d^–1) OMZ కోర్ పైభాగంలో ఉచ్ఛరించబడిన అమ్మోనియం సాంద్రత గరిష్టంగా ఏకకాలంలో ఉంది. అదనంగా, జాతి సభ్యులునైట్రోస్పినా, అమ్మోనియా మరియు నైట్రేట్ ఆక్సీకరణ రెండూ ట్రేస్ ఆక్సిజన్ సాంద్రతలలో సంభవిస్తాయని సూచించే డామినెంట్ నైట్రేట్-ఆక్సిడైజింగ్ బాక్టీరియల్ (NOB) క్లాడ్ ఉంది. సారూప్యత పరీక్ష విశ్లేషణ (ANOSIM) మరియు నాన్-మెట్రిక్ డైమెన్షనల్ స్కేలింగ్ (nMDS) బాక్టీరియల్ మరియు ఆర్కియల్ ఫైలోజెనెటిక్ ప్రాతినిధ్యాలు పరిమాణ భిన్నాల మధ్య గణనీయంగా భిన్నంగా ఉన్నాయని వెల్లడించాయి. ANOSIM మరియు iTag ప్రొఫైల్‌ల ఆధారంగా, PA అసెంబ్లేజ్‌ల కూర్పు FL భిన్నం కంటే ప్రబలంగా ఉన్న లోతు-ఆధారిత బయోజియోకెమికల్ పాలన ద్వారా తక్కువగా ప్రభావితమైంది. OMZ కోర్‌లో AOA, NOB మరియు ట్రేస్ ఆక్సిజన్ ఉనికి ఆధారంగా ETNP OMZ యొక్క ఈ ప్రాంతం యొక్క నైట్రోజన్ చక్రంలో నైట్రిఫికేషన్ ఒక క్రియాశీల ప్రక్రియ అని మేము సూచిస్తున్నాము.

పరిచయం

కొనసాగుతున్న వాతావరణ మార్పు మరియు స్థానికీకరించిన మానవ కార్యకలాపాలకు ప్రతిస్పందనగా, బహిరంగ సముద్రంలో మరియు తీరప్రాంత సముద్ర వ్యవస్థలలో కరిగిన ఆక్సిజన్ సాంద్రతలు తగ్గుతున్నాయి (బ్రీట్‌బర్గ్ మరియు ఇతరులు, 2018). గత 60 సంవత్సరాలలో ఓపెన్ సముద్రం నుండి అంచనా వేయబడిన ఆక్సిజన్ నష్టం 2% మించిపోయింది (ష్మిత్కో మరియు ఇతరులు, 2017), ఆక్సిజన్-క్షీణించిన జోన్ విస్తరణ యొక్క పరిణామాల గురించి ఆందోళనలను సృష్టిస్తుంది (పాల్మియర్ మరియు రూయిజ్-పినో, 2009). ఉపరితల ప్రాథమిక ఉత్పత్తి లోతులో భౌతిక వెంటిలేషన్ రేటును మించి ఉపరితల జలాల్లో జీవ ఆక్సిజన్ డిమాండ్‌ను పెంచినప్పుడు ఓపెన్ ఓషన్ OMZలు ఏర్పడతాయి. OMZ నీటి స్తంభాలలో ఆక్సిజన్ సాంద్రతలు ఆక్సిజన్-క్షీణించిన కోర్ పైన మరియు క్రింద నిటారుగా ప్రవణతలు (ఆక్సిక్లైన్) కలిగి ఉండవచ్చు, ఇవి హైపోక్సిక్ (సాధారణంగా 2 మరియు ~90 μM మధ్య), సబ్ఆక్సిక్ (<2 μM) మరియు అనాక్సిక్ (గుర్తింపు పరిమితి (~10 nM) కంటే తక్కువ) వివిధ పరిమాణాల పొరలను సృష్టిస్తాయి (బెర్టాగ్నోలి మరియు స్టీవర్ట్, 2018). ఆక్సిజన్ ప్రవణతలు ఈ విస్తృతమైన ఆక్సిక్లైన్‌ల వెంట మెటాజోవాన్ మరియు సూక్ష్మజీవుల సంఘాల నిలువు నిర్మాణానికి మరియు బయోజియోకెమికల్ ప్రక్రియలకు దారితీస్తాయి (బెల్మార్ మరియు ఇతరులు, 2011).

తూర్పు ఉష్ణమండల ఉత్తర పసిఫిక్ (ETNP) మరియు దక్షిణ పసిఫిక్ (ETSP) లోని OMZ లలో అత్యధిక నత్రజని నష్టం రేట్లు నమోదయ్యాయి (కాల్బెక్ మరియు ఇతరులు, 2017;పెన్ మరియు ఇతరులు, 2019), శాశ్వతంగా స్తరీకరించబడిన కారియాకో బేసిన్ (మోంటెస్ మరియు ఇతరులు, 2013), అరేబియా సముద్రం (వార్డ్ మరియు ఇతరులు, 2009), మరియు బెంగులా అప్‌వెల్లింగ్ వ్యవస్థ యొక్క OMZ (కుయ్పెర్స్ మరియు ఇతరులు, 2005). ఈ వ్యవస్థలలో, కానానికల్ డీనైట్రిఫికేషన్ (నైట్రేట్‌ను నైట్రోజన్ ఇంటర్మీడియట్‌లుగా మరియు తరచుగా డైనైట్రోజెన్ వాయువుగా హెటెరోట్రోఫిక్ తగ్గింపు) మరియు అనామోక్స్ (వాయురహిత అమ్మోనియం ఆక్సీకరణ) యొక్క సూక్ష్మజీవుల ప్రక్రియలు నత్రజని నష్టాలకు దారితీస్తాయి, ఇవి ప్రాథమిక ఉత్పత్తిని పరిమితం చేయగలవు (వార్డ్ మరియు ఇతరులు, 2007). అంతేకాకుండా, OMZ లలో సంభవించే సూక్ష్మజీవుల డీనైట్రిఫికేషన్ నుండి సముద్ర నైట్రస్ ఆక్సైడ్ ఉద్గారాలు (ఒక శక్తివంతమైన గ్రీన్హౌస్ వాయువు) ప్రపంచ సహజ నైట్రస్ ఆక్సైడ్ ఉద్గారాలలో కనీసం మూడింట ఒక వంతు ఉంటుందని అంచనా వేయబడింది (నఖ్వీ మరియు ఇతరులు, 2010).

ETNP OMZ అనేది ఒక పెద్ద, నిరంతర మరియు తీవ్రతరం చేసే ఆక్సిజన్ కనిష్ట జోన్, ఇది ప్రపంచ OMZ ల మొత్తం వైశాల్యంలో దాదాపు సగం వరకు ఉంటుంది, ఇది 0–25°N అక్షాంశం మరియు 75 మరియు 180°W రేఖాంశాల మధ్య ఉంది (పాల్మియర్ మరియు రూయిజ్-పినో, 2009;ష్మిత్కో మరియు ఇతరులు, 2017). వాటి పర్యావరణ ప్రాముఖ్యత కారణంగా, వివిధ ETNP OMZ ప్రాంతాల బయోజెకెమిస్ట్రీ మరియు సూక్ష్మజీవుల వైవిధ్యాన్ని తీవ్రంగా అధ్యయనం చేశారు (ఉదా.,బెమన్ మరియు కరోలన్, 2013;డ్యూరెట్ మరియు ఇతరులు, 2015;గణేష్ మరియు ఇతరులు, 2015;క్రోనోపౌలౌ మరియు ఇతరులు, 2017;ప్యాక్ మరియు ఇతరులు, 2015;పెంగ్ మరియు ఇతరులు, 2015). ఈ OMZ కోర్ (~250–750 మీటర్ల లోతు) లో కరిగిన ఆక్సిజన్ సాధారణంగా విశ్లేషణాత్మక గుర్తింపు పరిమితులకు దగ్గరగా లేదా అంతకంటే తక్కువగా ఉంటుందని మునుపటి అధ్యయనాలు నివేదించాయి (~10 nM) (టియానో మరియు ఇతరులు, 2014;గార్సియా-రోబ్లెడో మరియు ఇతరులు, 2017). అయితే, ETNP యొక్క OMZ (అధ్యయన స్థల స్థానం ~22°N) ఉత్తర అంచున 500 మీటర్ల వద్ద ఆక్సిజన్ సాంద్రతలు వార్షిక సగటులు 10 మరియు 20 μM మధ్య చేరుకోవచ్చు (పాల్మియర్ మరియు రూయిజ్-పినో, 2009; వరల్డ్ ఓషన్ అట్లాస్ 2013 నుండి డేటా)^{1. 1.}. ఇక్కడ నివేదించబడిన ఫీల్డ్ క్యాంపెయిన్ సమయంలో, అమ్మోనియం మరియు నైట్రేట్ ఆక్సీకరణ వంటి ఏరోబిక్ సూక్ష్మజీవుల ప్రక్రియలకు మద్దతు ఇవ్వడానికి మరియు ముఖ్యమైన వాయురహిత సూక్ష్మజీవుల ప్రక్రియలను పాక్షికంగా నిరోధించడానికి మేము OMZ కోర్‌లోని ఆక్సిజన్‌ను తగినంత సాంద్రతలలో (0.35 μM) కొలిచాము. ETNP OMZ యొక్క సబ్ఆక్సిక్ లేదా అనాక్సిక్ పొరలలో ఏరోబిక్ సూక్ష్మజీవుల ప్రక్రియలు గతంలో కనుగొనబడ్డాయి (పెంగ్ మరియు ఇతరులు, 2015;గార్సియా-రోబ్లెడో మరియు ఇతరులు, 2017;పెన్ మరియు ఇతరులు, 2019). అయితే, OMZలలోని సూక్ష్మజీవుల నిర్దిష్ట క్రియాత్మక సమూహాల పంపిణీ మరియు కార్యకలాపాలను నియంత్రించే కారకాలు ఇంకా పూర్తిగా అర్థం కాలేదు.

OMZలో ఆక్సిజన్ గుర్తించలేని చోట నైట్రిఫైయర్‌ల ఉనికిని, ఎపిసోడిక్ వర్టికల్ ఆక్సిజన్ వెంటిలేషన్ కారణంగా ఆక్సిక్లైన్ యొక్క నిలువు స్థానంలో ఇటీవలి మార్పుల ద్వారా వివరించవచ్చు, ఇది OMZ కోర్లలో అశాశ్వత ట్రేస్ ఆక్సిజన్ స్థాయిలకు దారితీస్తుంది (ముల్లర్-కార్గర్ మరియు ఇతరులు, 2001;ఉల్లోవా మరియు ఇతరులు, 2012;గార్సియా-రోబ్లెడో మరియు ఇతరులు, 2017). ఇటువంటి తాత్కాలిక పరిస్థితులను నైట్రిఫైయర్‌లతో సహా ఏరోబిక్ లేదా మైక్రోఎరోఫిలిక్ జనాభా ఉపయోగించుకోవచ్చు. అంతేకాకుండా, ఎపిపెలాజిక్ (సమగ్ర కణాలు, మల గుళికలు మరియు సంక్లిష్ట సేంద్రియ పదార్థాలు) నుండి మునిగిపోయే కణాలు ఆక్సిజన్ యొక్క ట్రేస్ స్థాయిలను కలిగి ఉంటాయి (గణేష్ మరియు ఇతరులు, 2014). అందువల్ల, ఆక్సిజన్ మరియు ఏరోబిక్ సూక్ష్మజీవులను అనాక్సిక్ జలాలకు రవాణా చేయవచ్చు, తాత్కాలికంగా కణాలతో కలిసి ఏరోబిక్ జీవక్రియలు జరగడానికి వీలు కల్పిస్తుంది. కణాలు సూక్ష్మజీవుల బయోజియోకెమికల్ సైక్లింగ్ యొక్క హాట్‌స్పాట్‌లుగా పిలువబడతాయి (సైమన్ మరియు ఇతరులు, 2002;గణేష్ మరియు ఇతరులు, 2014) మరియు స్వేచ్ఛా-జీవన స్థితిలో గమనించబడని విరుద్ధమైన వాయురహిత లేదా ఏరోబిక్ సూక్ష్మజీవుల ప్రక్రియలకు మద్దతు ఇవ్వగలదు (ఆల్డ్రెడ్జ్ మరియు కోహెన్, 1987;రైట్ మరియు ఇతరులు, 2012;సుటర్ మరియు ఇతరులు, 2018).

ప్రస్తుత అధ్యయనంలో, ETNP యొక్క OMZ యొక్క ఉత్తర అంచును ఆక్రమించిన ప్రోకార్యోటిక్ కమ్యూనిటీలను మరియు వాటి నిలువు పంపిణీలను ప్రభావితం చేసే పర్యావరణ కారకాలను 16S యాంప్లికాన్ సీక్వెన్సింగ్ (iTags) మరియు మల్టీవియారిట్ గణాంకాలను ఉపయోగించి మేము పరిశీలిస్తాము. మేము రెండు పరిమాణ భిన్నాలను పరిశీలించాము; స్వేచ్ఛా-జీవన (0.2–2.7 μm) భిన్నం, మరియు కణ-సంబంధిత భిన్నం (>2.7 μm, కణాలను అలాగే ప్రొటిస్తాన్ కణాలను సంగ్రహించడం) ఆక్సిక్లైన్ వెంట బహుళ లోతులలో విభిన్న రెడాక్స్ పరిస్థితులకు అనుగుణంగా ఉంటుంది.

మేము కరిగిన ఆక్సిజన్ సెన్సార్లను వివిధ పారామితులతో అందించగలము, తద్వారా పరమాణు సాంద్రతను నిజ సమయంలో పర్యవేక్షించవచ్చు. సంప్రదింపులకు స్వాగతం.

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