Classificações taxonômicas em nível de gênero de colônias de micróbios com mais de 1% do total em qualquer amostra de sedimento. Observe a abundância de bactérias oxidantes de enxofre (SOB) Marinicella nas camadas inferiores de SB-C e as bactérias redutoras de sulfato (SRB) Desulfococcus E Desulfosarcina em todas as camadas do SB-AMX. Pensa-se que o SOB trabalha em conjunto com a bactéria anammox para reduzir o excesso de nitrogênio em amostras de sedimentos. [Reimpresso da Chemosphere, 196, Van Duc, EU., Canção, B., Ito, H., Hama, T., Otani, M., E Kawagoshi, Y., Alto potencial de crescimento e desempenho de remoção de nitrogênio de bactérias anammox marinhas em sedimentos de aquicultura de camarão, 69-77, 2018, com permissão da Elsevier.] Crédito:Dr. Yasunori Kawagoshi
Trabalhando em uma maneira de aliviar a eutrofização nas águas costeiras, uma colaboração de pesquisa entre a Universidade Kumamoto no Japão e o Instituto de Ciência Marinha da Virgínia (VIMS) nos EUA relata uma combinação de bactérias com o potencial de diminuir o impacto do excesso de nitrogênio encontrado em muitos sistemas de água costeiros.
Enriquecimento da água por meio de quantidades excessivas de nutrientes em ambientes costeiros, um fenômeno conhecido como eutrofização, é um grande problema para muitas áreas costeiras em todo o mundo. Os nutrientes extras, tipicamente de mudanças antropológicas ao ciclo do nitrogênio (por exemplo, Escoamento agrícola), são depositados no fundo do mar causando um desequilíbrio do sistema e tendo efeitos prejudiciais no ambiente aquático. Esses efeitos geralmente se manifestam como proliferação de algas que podem ser prejudiciais tanto para os humanos quanto para os animais aquáticos da região. À medida que a eutrofização aumenta nas áreas costeiras em todo o mundo, métodos de neutralizar suas consequências são muito procurados.
Os pesquisadores tiveram sucesso limitado com diferentes técnicas de remoção de nitrogênio. A lavagem geralmente é ineficaz na remoção de contaminantes porque não atinge fontes profundas em sedimentos. A evacuação pode produzir novos riscos ambientais quando os sedimentos são transferidos para fora da área. E a recirculação com desnitrificação pode ter baixa eficiência de remoção de contaminantes. A oxidação anaeróbica de amônio (anammox) com bactérias é considerada uma alternativa econômica que poderia ser realizada "no local, "mas sua eficácia e interação com outros micróbios não eram claras. Isso é o que a colaboração entre a Universidade Kumamoto e a VIMS trabalhou para esclarecer.
Os pesquisadores usaram sedimentos de um lago de camarões no sul do Japão e compararam a remoção de nitrogênio entre uma amostra não modificada (SB-C) e outra com uma quantidade aumentada de bactérias anammox marinhas nativas (MAB) (SB-AMX). As amostras de sedimento passaram por quatro fases diferentes ao longo de 285 dias. Ao final dos experimentos, os pesquisadores descobriram que um suplemento de bicarbonato e alto teor de nitrogênio eram necessários para o desenvolvimento da bactéria anammox.
Os pesquisadores também avaliaram a composição de outras colônias microbianas nas amostras de sedimentos para revelar qualquer relação simbiótica ou desvantajosa. Eles descobriram que as comunidades microbianas entre as duas amostras eram muito diferentes. Uma quantidade relativamente grande de bactérias oxidantes de enxofre (SOB) foi encontrada na parte inferior do SB-C, e maiores quantidades de bactérias redutoras de sulfato (SRB) foram encontradas em SB-AMX. Como os compostos produzidos por SRB são tóxicos para as bactérias anammox, acredita-se que o SRB seja a causa do baixo desempenho de redução de nitrogênio de ambas as amostras em vários momentos do experimento. SOLUÇO, por outro lado, é benéfico porque remove os compostos de enxofre que são tóxicos para as bactérias anammox. Além disso, outros pesquisadores notaram que o SOB pode ser estimulado pela adição de bicarbonatos, como aquele que foi adicionado à fase três deste experimento.
"Nosso estudo mostra que um efeito sinérgico pode ser obtido entre a SOB e a bactéria anammox simplesmente adicionando bicarbonato, "disse o líder do projeto, Dr. Yasunori Kawagoshi, da Universidade de Kumamoto." Ainda há muito trabalho a ser feito antes de tentarmos essa técnica na natureza, mas acreditamos que é muito promissor para diminuir os danos causados em áreas de alta eutrofização. "