Engelstalige titel: Microbial diversity and metal fluxes in contaminated North Sea sediments
Overkoepelend project: Wetenschap voor een duurzame ontwikkeling, meer
Identifier financieringsorganisatie: SD/NS/04A (Other contract id)
Acroniem: MICROMET
Periode: December 2006 tot Januari 2011
Status: Afgelopen
|
|
- Université Libre de Bruxelles; Faculté des Sciences; Département de Biologie des Organismes; Centre Interuniversitaire de Biologie Marine (ULB - UMH); Unité de Biologie Marine (BIOMAR), meer, coördinator
- Universiteit Gent; Faculteit Wetenschappen; Vakgroep Biologie; Laboratorium voor Protistologie en Aquatische Ecologie (PAE), meer, partner
- Vrije Universiteit Brussel; Faculteit Wetenschappen & Bio-ingenieurswetenschappen; Vakgroep Chemie; Analytical, Environmental and Geochemistry (AMGC), meer, partner
- Université des Sciences et Technologies de Lille; UMR Géosystèmes; Equipe de Chimie Analytique et Marine (USTL), meer, partner
- Federaal Wetenschapsbeleid (BELSPO), meer, financier
|
Context
In vervuilde zeebodems worden zware metalen gecomplexeerd door organisch materiaal. Deze metalen kunnen vrijkomen in de waterkolom wanneer het organisch materiaal wordt afgebroken door micro-organismen. Dit kan de microbiële biodiversiteit beïnvloeden en leiden tot bioaccumulatie van metalen in hogere trofische niveaus. Tot op heden is er weinig gekend over de microbiële gemeenschappen van mariene sedimenten van de Belgische Continentale Plat (BCP), vooral in zones die vervuild zijn door zware metalen. Het MICROMET project past binnen twee prioritaire onderzoeksdomeinen van het Wetenschap voor een Duurzame Ontwikkeling Programma (Biodiversiteit en Mariene Ecosystemen) en sluit direct aan bij de doelstellingen van de Kaderrichtlijn Water (2000/60/EC).
Project beschrijving
Doelstellingen
De centrale doelstelling van het MICROMET project is het nastreven van een beter begrip van de link tussen de microbiële activiteit en fluxen van zware metalen in mariene sedimenten. De microbiële gemeenschappen van het BCP zullen bestudeerd worden aan de hand van een interdisciplinaire benadering waarin geochemische en microbiologische methoden nauw geïntegreerd zijn. Het onderzoek is opgedeeld in 3 werkpakketten (WP 1-3). In WP 1 zal de impact van metaalcontaminanten op de microbiële diversiteit in sedimenten nagegaan worden. De doelstelling van WP 2 is het nagaan van de rol van micro-organismen in het vrijkomen van metaalcontaminanten vanuit de sedimenten naar de waterkolom. WP 3 omvat het ontwikkelen en toepassen van numerische modellen voor de data die gedurende het project verzameld werden. Dit alles zal leiden tot een beter begrip van de benthische ecosystemen.
Methodologie
WP 1.
Gedurende het eerste jaar zullen ongeveer 10 stations van het BCP onderzocht worden. Sedimenten zullen bemonsterd worden voor en na fytoplanktonbloeien. De microbiële diversiteit zal bepaald worden aan de hand van DGGE. Reinculturen van micro-organismen zullen gekarakteriseerd worden; de microbiële biomassa en de geochemische eigenschappen van de sedimenten zullen bepaald worden. Zware metaal concentraties in het poriënwater zullen bepaald worden aan de hand van de Diffusive Equilibrium Technique (DET) en de Diffusive Gradient Technique (DGT). Gedurende het tweede jaar zullen de sedimenten van 4 geselecteerde stations maandelijks bemonsterd worden om verschillende sedimentatiepatronen in organische stof in rekening te brengen. Naast DGGE zal het volledige SSU rRNA van klonenbibliotheken gesequeneerd worden om een beter beeld te krijgen van de microbiële diversiteit en fysiologie.
WP 2.
Verticale profielen van boorkernen van 4 geselecteerde stations zullen in detail geanalyseerd worden aan de hand van FISH en real-time PCR, metingen van microbiële productiviteit, en gedetailleerde geochemische analyses. Laboratoriumsimulaties waarbij boorkernen geïncubeerd zullen worden onder verschillende milieucondities zullen centraal staan in WP 2.
WP 3.
Numerische modellen zullen ontwikkeld en gevalideerd worden aan de hand van data gegenereerd in dit project. Dit zal ons toelaten om de benthische metaalfluxen onder verschillende condities te voorspellen.
Interacties tussen de verschillende partners
Twee teams microbiologen (ULB & UGent) en twee geochemische teams (VUB & USTL) zullen op dezelfde boorkernen werken gedurende het hele project. De verschillende partners zullen aldus nauw samenwerken wat een nauwe correlatie tussen de microbiologische en geochemische data zal toelaten.
Verwachte resultaten
Het MICROMET project beoogt nieuwe data te verzamelen over microbiologische processen en milieuvariabelen die nog niet eerder bestudeerd werden op het BCP.
Microbiologische variabelen omvatten verschillende biodiversiteitsindices, SSU rRNA sequences en biomassa’s. Enzymatische activiteiten en sulfaat reductiesnelheden zullen eveneens bepaald worden. Deze data ontbraken tot op heden voor het BCP.
Sediment geochemische variabelen omvatten zuurstof, pH, S(-II), en zware metaal profielen (micro-electroden). Hoge-resolutie zware metaal profielen zullen bepaald worden aan de hand van DET en DGT. Andere variabelen (organische C & N, etc.) zullen eveneens bepaald worden. |
- Gillan, D.; Dubois, P.; Sabbe, K.; Pede, A.; Baeyens, W.; Leermakers, M.; Gao, Y.; Billon, G.; Lesven, L.; Fischer, J.-C. (2009). Microbial Diversity and Metal Fluxes in Contaminated North Sea Sediments MICROMET. Final Report phase I. Belgian Science Policy: Brussels. 54 pp., meer
- Gillan, D.C.; Sabbe, K.; Pede, A.; Billon, G.; Lesven, L.; Gao, Y.; Leermakers, M.; Baeyens, W.; Louriño Cabana, B. (2012). Microbial diversity and metal fluxes in contaminated North Sea sediments MICROMET. Belgian Science Policy Office: Brussels. 107 pp., meer
|
|
