《Marine Pollution Bulletin》文章：脱氧下微生物如何代谢藻源有机质？

随着人类活动加剧，全球近岸及开阔大洋的缺氧现象日益普遍，缺氧区的扩张已成为威胁海洋生态系统健康的重要环境问题。在长江口等大型河口区域，富营养化引发的藻华是导致水体缺氧的主要诱因之一，而藻类释放的藻源有机碳（ADOM）又是异养微生物的重要碳源。然而，在氧气逐渐耗尽的动态过程中，微生物群落如何调整其代谢策略以利用这些藻源有机质？缺氧环境是否会改变有机碳的归宿？这些科学问题对于理解缺氧海区的碳循环过程至关重要，但目前相关机制仍未完全厘清。
厦门大学研究组利用长江口缺氧区底层水开展了受控培养实验，深入探究了脱氧环境下微生物对ADOM的利用模式。研究发现，虽然缺氧在初期会抑制DOC的利用速率，但从长时段来看，微生物对DOC的总消耗量与富氧条件下相当，显示出微生物群落极强的代谢可塑性。
研究结果表明，溶解有机氮是微生物优先利用的底物，且与微生物生长显著正相关；而溶解有机硫在缺氧条件下则表现出更高的稳定性。高通量测序显示，随着氧气浓度的降低，部分关键异养细菌类群在有机碳转化中的作用显著增强。更重要的是，分子层面的分析揭示了缺氧环境诱导了特定的微生物-有机分子互作模式，促进了含硫有机分子（CHOS和CHONS）的生成与积累，这表明缺氧环境可能通过有机硫的作用影响碳的封存。
该研究揭示了长江口季节性缺氧区微生物群落对藻源有机碳的特定响应及代谢机制，证明了即便在氧气受限条件下，微生物群落仍能通过群落演替和代谢调整维持对有机碳的高效处理能力，同时揭示了缺氧可能通过改变有机质的化学组成来影响海洋碳汇潜力。这一发现为深入理解缺氧水体中的碳循环过程提供了新视角。

来源：Marine Pollution Bulletin