Jorge Ivey
Resumo: Princípios relativos à contaminação do solo, sedimentos e águas subterrâneas não ensinados nas faculdades ou universidades. Isto é conseguido através de uma abordagem de apresentação interativa e visualmente orientada, na qual o público aprende que a água não é H2O, o que realmente afeta a solubilidade dos contaminantes e o importante papel da sorção de contaminantes no solo, nos sedimentos e nas águas subterrâneas e como todas as formas de remediação, incluindo a biorremediação, . Os participantes com experiência limitada em química, bioquímica ou microbiologia vão aprender um novo recurso ?fácil de utilizar? conjunto de princípios para prever com precisão o comportamento e a solubilidade da maioria dos contaminantes no solo, sedimentos e águas subterrâneas, como alterar as propriedades da água e como melhorar a solubilidade dos contaminantes para aumentar a sua disponibilidade física, química e biológica para uso in- situ e ex. Introdução A atividade hidrotérmica pode gerar uma variedade de compostos reduzidos, incluindo hidrocarbonetos de baixo peso molecular, que podem ser produzidos abioticamente através de interações água-rocha sob alta temperatura e pressão. Descobriu-se recentemente que o Fe2+ nos sistemas hidrotérmicos é oxidado pelo oxigénio formado pela água para dar magnetita (Fe3O4), enquanto a água é reduzida a H2. Em última análise, a redução de CO2 dependente de H2 leva à geração de hidrocarbonetos (C2-C11), metano e aromáticos utilizando Fe3O4 como catalisador. Os alcanos de cadeia de carbono longa e os hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAP) também podem ser gerados no subsolo profundo através de processos termogénicos. Por exemplo, foram observados numerosos hidrocarbonetos nos fluidos de ventilação e depósitos de sulfuretos do campo de ventilação Rainbow na Dorsal Médio-Atlântica norte (MAR), incluindo n-alcanos C9-C14, alcanos ramificados C9-C13, cicloalcanos C9-C11, Hidrocarbonetos não aromáticos C7–C12, naftaleno, metil-naftaleno e PAHs C13–C16 (fluoreno, fenantreno e pireno). Da mesma forma, foi detectada uma grande abundância de n-alcanos de cadeias C15-C30 e de PAHs de três ou quatro anéis nos sedimentos hidrotermais do campo de ventilação de Lost City, na parte norte do MAR. A biosfera profunda pode ser parcialmente suportada energeticamente por hidrocarbonetos; no entanto, sabemos pouco sobre este ecossistema único. As áreas de fontes hidrotermais profundas podem promover a colheita de matéria e energia profundas, por extremófilos únicos, e fornecer pistas para compreender o acoplamento da vida no fundo do mar e dos processos abióticos e bióticos sob o fundo do mar. Recentemente, descobriu-se que genes de oxidação de alcanos que codificam alcano monooxigenases de cadeia curta, vias de degradação para álcoois correspondentes e ácidos gordos de cadeia curta são abundantes no metatranscriptoma e metagenoma da pluma hidrotérmica, e estes genes podem ser derivados do grupo bacteriano não cultivado SAR324 . Além disso, foi observada uma elevada diversidade de alcano monooxigenases que estavam filogeneticamente afiliadas a enzimas envolvidas na oxidação do alcano C1-C4 na pluma hidrotermal da Bacia de Guaymas. Além disso,genes envolvidos na degradação anaeróbia de hidrocarbonetos foram também detetados entre vários filos nos sedimentos da Bacia de Guaymas, incluindo Bacteroidetes, Chloroflexi, Deltaproteobacteria e o filo candidato Latescibacteria (WS3). Abordagens metagenómicas e metatranscriptómicas revelaram a presença de diversas archaea oxidantes de alcano baseadas na metil-coenzima M redutase, incluindo o oxidante de alcano multicarbono Ca. Syntrophoarchaeum spp., archaea anaeróbia oxidante de metano (ANME-1 e ANME-2c) e bactérias redutoras de sulfato (HotSeep-1 e Seep-SRB2) coexistindo com bactérias redutoras de sulfato e mostraram potencial para a oxidação de alcanos na bacia hidrotérmica da Bacia de sedimentos de Guaymas. No entanto, estes avanços baseiam-se principalmente em metadados, enquanto poucos micróbios oxidantes de hidrocarbonetos foram isolados de ecossistemas profundos. Na última década, explorámos a diversidade bacteriana envolvida na degradação de PAH em sedimentos de águas profundas do MAR, do Pacífico ocidental [, e do Ártico, bem como nas colunas de águas profundas da cordilheira sudoeste da Índia. Aqui reportamos a diversidade microbiana de bactérias degradadoras de hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos nas plumas de ventilação, sulfuretos de chaminés e sedimentos próximos, e confirmamos a sua atividade em condições in situ. Os resultados alargam o conhecimento da comunidade microbiana potencialmente utilizadora de hidrocarbonetos que habita o ecossistema das fontes hidrotermais e promovem a compreensão das suas interações com ambientes extremos. Materiais e métodos As amostras e as suas descrições são fornecidas na Tabela S1 e nos Materiais e Métodos Complementares. As descrições detalhadas dos produtos químicos e dos meios de enriquecimento também estão descritas nos Materiais e Métodos Suplementares. Análise de hidrocarbonetos Para determinar as concentrações de hidrocarbonetos em amostras de plumas hidrotérmicas, foi utilizado um método que combinava a extração sortiva com a barra de agitação, a dessorção térmica-cromatografia gasosa-espectrometria de massas e o pacote de software Hydro-CARB® (IFP, Rueil -Malmaison, França). Os detalhes destes procedimentos estão descritos nos Materiais e Métodos Suplementares. Enriquecimento de bactérias degradadoras de hidrocarbonetos a alta pressão O cultivo que imita o mar profundo foi conduzido sob altas pressões e baixas temperaturas na câmara de um navio HP, como descrito nos Materiais e Métodos Suplementares. Experiências de sondagem com isótopos estáveis ??experiências de sondagem com isótopos estáveis ??(SIP) para a pluma acima, depósito de sulfuretos e enriquecimento de sedimentos foram realizadas com alcanos e PAHs marcados com 13C, produzindo um total de 12 amostras. Os detalhes destes procedimentos estão descritos nos Materiais e Métodos Suplementares. Isolamento de bactérias heterotróficas que degradam hidrocarbonetos Diluições em série de enriquecimentos foram espalhadas em placas de ágar M2, sendo depois incubadas a 15 °C até se observar a formação de colónias bacterianas.As colónias exibindo características morfológicas únicas foram selecionadas e re-semeadas em placas M2 para obter culturas puras que foram depois preservadas a -20 ° C para análises posteriores. em o MAR sul (15°S) é apresentado em. Na amostra de pluma ascendente (SAP-1_S), as sequências do gene 16S rRNA relacionadas com as proteobactérias gama (31,5%) e as proteobactérias épsilon (19,2%) foram altamente abundantes. géneros foram relativamente elevado Alcanivorax (7,4% do total), Glaciecola (6,7%), Marinobacter (3,7%), sequências do clado SUP05 (3,7%), Cycloclasticus (2,3%) e Alteromonas (1,8%). Entre as sequências de proteobactérias épsilon, os géneros Sulfurimonas (11,9%), Sulfurovum (4,9%) e Arcobacter (2,1%) estavam presentes em concentrações relativamente elevadas (. Além disso, o clado SAR324 (4,4 %) de delta-proteobactérias e o O clado SAR202 (3,2%) de Chloroflexi foi detetado na amostra de pluma ascendente budivey@iveyinternational.com.
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