Microbial activity at the deep water sediment boundary layer in two highly productive systems in the Western Mediterranean: the Almeria-Oran front and the Malaga upwelling
| Other titles | Activité microbienne à l'interface eau-sédiment dans deux écosystèmes productifs de Méditerranée occidentale : le front Alméria-Oran et l'upwelling de Malaga | ||||||||
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| Type | Article | ||||||||
| Date | 2002-11 | ||||||||
| Language | English | ||||||||
| Author(s) | Bianchi A1, 2, Calafat A3, de Wit R4, Garcin J1, 2, Tholosan O1, 2, Cacho I3, Canals M3, Fabres J3, Grout H3, Masque P5, Sanchez-Cabeza Ja5, Sempere R1, 2 | ||||||||
| Affiliation(s) | 1 : INSU, CNRS, UMR 6117, F-13288 Marseille 9, France. 2 : Univ Aix Marseille 2, COM, F-13288 Marseille 9, France. 3 : Univ Barcelona, Dept Estratgrafia & Paleontol, GRC Geociencies Marines, E-08028 Barcelona, Spain. 4 : Univ Bordeaux 1, CNRS, UMR 5805, Lab Oceanog Biol, F-33120 Arcachon, France. 5 : Univ Autonoma Barcelona, Dept Fis, Ctr Estrudis Ambiantals, E-08193 Barcelona, Spain. |
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| Source | Oceanologica Acta (0399-1784) (Gauthier-villars/editions Elsevier), 2002-11 , Vol. 25 , N. 6 , P. 315-324 | ||||||||
| DOI | 10.1016/S0399-1784(02)01205-7 | ||||||||
| WOS© Times Cited | 10 | ||||||||
| Mot-Clé(s) | Taux de minéralisation, Sédiments, Eaux profondes, Méditerranée occidentale | ||||||||
| French abstract | La distribution de facteurs biogéochimiques et de divers processus microbiens a été étudiée dans les eaux proches du fond et les sédiments superficiels dans la zone de l'upwelling de Malaga et au niveau du front Almeria-Oran. Dans ces conditions relativement eutrophes, les activités métaboliques sont limitées par la disponibilité de l'oxygène moléculaire dans l'épaisseur sédimentaire. Toutefois, dans les sédiments de la zone frontale l'oxygène pénètre jusqu'à 4 cm de profondeur, permettant le développement de processus oxiques à travers cette couche. Par contre, dans la zone d'upwelling, où la vitesse potentielle de respiration du glutamate et la consommation globale d'oxygène sont nettement supérieures à celles de la zone frontale, la pénétration de l'oxygène est limitée à 2,5 cm, conduisant à l'anoxie à partir de ce niveau. Dans les sédiments superficiels de la zone frontale, les bactéries sont moins abondantes, et moins actives dans le processus de respiration du glutamate, que leurs homologues de la zone d'upwelling. Par contre, leur potentiel d'hydrolyse des polypeptides est plus développé. Cette divergence est probablement due à la différence de qualité des apports en matières organiques dans les deux zones. Par rapport à la zone frontale, dans la zone d'upwelling moins profonde les apports au domaine benthique incluent une fraction plus labile. Ces apports en matériel labile dopent les processus de minéralisation des monomères, alors que par un effet de retro-inhibition ils ralentissent l'hydrolyse des polymères. À l'opposé, dans la zone frontale plus profonde, le matériel atteignant le domaine benthique a été épuisé de sa fraction labile, ce qui provoque un ralentissement des vitesses de minéralisation des monomères. Simultanément, les bactéries doivent développer des activités ectoenzymatiques pour pouvoir extraire des polymères semi-réfractaires disponibles le carbone nécessaire à leur métabolisme. En conséquence, les relations entre les processus d'hydrolyse et de minéralisation sont couplés dans la zone d'upwelling et découplés dans la zone frontale. | ||||||||
| Keyword(s) | bacteria, mineralisation rate, sediments, deep-sea, Western Mediterranean | ||||||||
| Abstract | Microbiological and biogeochemical studies were carried out in sediments and near bottom waters in the upwelling area off the Malaga coast and in the Almeria-Oran frontal zone. In these nutrient-rich conditions, metabolic activity is potentially limited by oxygen availability through the sediment depth. In the surficial sediments of the frontal zone, however, oxygen penetrated to a depth of 4 cm, allowing oxic mineralisation processes to occur throughout the layer. In the surficial sediments of the upwelling area, oxygen penetration was limited to the top 2.5 cm, leading to anoxic conditions. Glutamate respiration and global oxygen uptake rates were clearly higher than in the frontal zone. In the superficial sediments of the frontal zone, bacteria were less abundant and showed the lowest potential rate for mineralisation processes, but the highest rate for proteolysis. This discrepancy is probably due to differences in the quality of organic inputs into the two areas, with labile organic compounds reaching the sea bottom in the shallower upwelling zone. Such inputs enhance the mineralisation of low molecular weight monomers, whilst inhibiting the polymer hydrolysis processes. Conversely, in the deeper frontal zone, labile monomers become exhausted, decreasing the mineralisation rates. Concomitantly, bacteria have to develop ectoenzymatic activities in order to extract their carbon and energy from the available semi-labile polymers. Consequently, the theoretical relationship between the mineralisation and hydrolysis processes are tightly coupled in the upwelling area, and uncoupled in the frontal zone. | ||||||||
| Full Text |
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