Collaborative Research: Metabolic Rates and Growth Efficiency Across Redox and Thermal Gradients: An Experimental Study to Constrain Biomass Production at Vents
合作研究:氧化还原和热梯度下的代谢率和生长效率:限制通风口生物质生产的实验研究
基本信息
- 批准号:1038131
- 负责人:
- 金额:$ 26.8万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2010
- 资助国家:美国
- 起止时间:2010-09-15 至 2014-08-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Although they are the base of the food-web in deep sea hydrothermal systems, the growth efficiencies and other essential metabolic characteristics of microorganisms that live off chemical energy from geothermal/mineralogical sources in hydrothermal vent areas in the deep ocean are poorly known. This research uses a novel, flow through, laboratory reactor apparatus to run first-of-a-kind experiments looking at microbial growth rates and metabolic efficiencies at the temperatures, pressures (100 to 250 bars), and chemical conditions found in hydrothermal systems on the deep seafloor. Experiments will target the metabolic processes of two common deep sea vent microorganisms by measuring, in the reactor solutions, nitrogen-bearing respiratory products of nitrate-reducing and hydrogen-oxidizing microbes. Research goals are to determine the role of redox gradients on nitrate reduction and ammonification in hydrothermal systems, use isotopes to determine metabolic rates using kinetic isotope effects, and determine the growth efficiency of mesophilic and thermophilic anaerobic microbes at a range of H2/CO2 molar ratios. Broader impacts of the work include cross-training of a graduate student in two disciplines and laboratories and inclusion of a student from an under-represented minority in research.
尽管它们是深海热液系统中食物 - 网络的基础,但微生物的生长效率和其他必不可少的代谢特性,这些生长源于深海水热区域中的地热/矿物学源的化学能源,是众所周知的。 这项研究使用一种新颖的,流过实验室反应器设备来进行首个实验,以在温度,压力(100至250杆)和深海藻中的水热系统中发现的微生物生长速率和代谢效率进行研究。实验将通过测量反应堆溶液,硝酸盐还原和氢氧化微生物的含氮呼吸产物,以两种常见的深海通风微生物的代谢过程。 研究目标是确定氧化还原梯度在水热系统中硝酸盐还原和氨化的作用,使用同位素使用动力学同位素效应来确定代谢率,并确定在H2/CO2摩尔比的范围内,使用动力学同位素效应。 这项工作的更广泛的影响包括在两个学科和实验室中对研究生的交叉培训,以及从代表性不足的少数群体中纳入一名学生。
项目成果
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