Dinâmica das comunidades procariotas estuarinas e o ciclo do azoto

Mestrado em MicrobiologiaEstuaries are highly dynamic aquatic systems, having steep physical and chemical gradients, such as salinity, influencing microbial communities in terms of their abundance and diversity. The analysis of microbial responses and adaptations to those environmental fluctuations became essential to understand the biogeochemical cycles that regulate these ecosystems, which have been undergoing progressive anthropogenic pressures. In this study, we investigated the dynamics of Archaea and Bacteria diversity along the salinity gradient of the Douro River estuary (NW Portugal). Samples were collected at four locations covering the salinity gradient, ranging from 4.9 - 21.7 ppt. The application of denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) showed a variation of Bacteria and Archaea diversity along the salinity gradient. The diversity of ammonia oxidizing Archaea (AOA) was also assessed by the analysis of amoA diversity. Simultaneously, were measured net fluxes of inorganic nitrogen (NH4+, NO3-, NO2-) and nitrification rates by using acetylene and 15N isotope analysis. The results showed that although there was an increase in the diversity of AOA with the decrease of salinity, the highest magnitudes of nitrification rates were registered at intermediary saline sites, where there was a higher availability of NH4+. This study revealed important insights on the effect of salinity on estuarine prokaryotic diversity structure as well on the dynamics of key processes of the nitrogen cycle.Estuários são ecossistemas aquáticos altamente dinâmicos, possuindo grandes gradientes físicos e químicos, como é o caso da salinidade, influenciando as comunidades microbianas em termos de diversidade e abundância. A análise das respostas e adaptações destas comunidades às flutuações ambientais torna-se essencial para a compreensão dos ciclos biogeoquímicos que regulam estes ecossistemas, que tem vindo nos últimos anos a sofrer pressões ambientais devido à crescente atividade antropogénica. Neste estudo, investigámos a dinâmica da diversidade de Archaea e Bacteria ao longo de um gradiente de salinidade no estuário do Rio Douro (NW, Portugal). As amostras foram recolhidas em quatro locais cobrindo um gradiente de salinidade que variou entre 4.9 - 21.7 ppt. A aplicação da técnica de electroforese em gel com gradiente desnaturante (DGGE), revelou uma variação na diversidade de Bacteria e Archaea ao longo do gradiente salino. A diversidade das comunidades de Archaea com a capacidade de oxidar a amónia (AOA) foi também avaliada através da análise de diversidade do gene funcional amoA. Paralelamente, foram avaliados os fluxos líquidos dos compostos de azoto inorgânico (NH4+, NO3-, NO2-) bem como as taxas de nitrificação através da utilização do método do acetileno e da análise isotópica de 15N. Os resultados mostraram que apesar de ter ocorrido um aumento da diversidade das AOA com a diminuição da salinidade, as maiores magnitudes das taxas de nitrificação foram registadas nos locais com salinidades intermédias, onde se registou maior disponibilidade de NH4+. Este estudo permitiu-nos obter importantes conhecimentos sobre o efeito da salinidade na estrutura das comunidades procariotas estuarinas bem como na dinâmica de processos chave do ciclo do azoto