একটি অক্সিজেন ন্যূনতম অঞ্চলে প্রোক্যারিওপ্ল্যাঙ্কটন সম্প্রদায় কাঠামোর উপর দ্রবীভূত অক্সিজেনের ট্রেসের ছাপ

পূর্ব গ্রীষ্মমন্ডলীয় উত্তর প্রশান্ত মহাসাগরীয় (ETNP) হল একটি বৃহৎ, স্থায়ী এবং তীব্রতর অক্সিজেন ন্যূনতম অঞ্চল (OMZ) যা বিশ্বব্যাপী OMZ-এর মোট ক্ষেত্রের প্রায় অর্ধেক। OMZ কোরের (~350–700 মিটার গভীরতা) মধ্যে, দ্রবীভূত অক্সিজেন সাধারণত আধুনিক সেন্সরগুলির বিশ্লেষণাত্মক সনাক্তকরণ সীমার (~10 nM) কাছাকাছি বা নীচে থাকে। OMZ কোরের উপরে এবং নীচে খাড়া অক্সিজেন গ্রেডিয়েন্টগুলি মাইক্রোবায়াল সম্প্রদায়ের উল্লম্ব কাঠামোর দিকে পরিচালিত করে যা কণা-সম্পর্কিত (PA) এবং মুক্ত-জীবিত (FL) আকারের ভগ্নাংশের মধ্যেও পরিবর্তিত হয়। এখানে, আমরা FL এবং PA আকারের ভগ্নাংশের মধ্যে এবং পরিবেষ্টিত রেডক্স অবস্থার পরিসরের মধ্যে প্রোক্যারিওটিক জনসংখ্যার বৈচিত্র্য এবং বন্টন বিশ্লেষণ করতে 16S অ্যামপ্লিকন সিকোয়েন্সিং (iTags) ব্যবহার করি। আমাদের অধ্যয়ন এলাকার হাইড্রোগ্রাফিক অবস্থাগুলি ETNP এবং অন্যান্য OMZ-তে, যেমন ETSP-তে পূর্বে রিপোর্ট করা অবস্থাগুলির থেকে আলাদা ছিল। আমাদের নমুনা অবস্থানে OMZ কোর জুড়ে অক্সিজেন ঘনত্ব (~0.35 μM) ট্রেস করা হয়েছিল। ফলস্বরূপ, OMZ কোরের জন্য সাধারণত রিপোর্ট করা নাইট্রাইট জমা অনুপস্থিত ছিল যেমন অ্যানামক্স ব্যাকটেরিয়ার জন্য ক্রম ছিল (ব্রোকাডিয়ালেস গণ)।প্রার্থীস্ক্যালিন্ডুয়া), যা সাধারণত অন্যান্য সিস্টেমে অক্সি-অ্যানোক্সিক সীমানা জুড়ে পাওয়া যায়। তবে, অ্যামোনিয়া-জারণকারী ব্যাকটেরিয়া (AOB) এবং আর্কিয়া (AOA) বিতরণ এবং সর্বাধিক অটোট্রফিক কার্বন আত্তীকরণ হার (1.4 μM C d^–১) OMZ কোরের শীর্ষের কাছে সর্বাধিক উচ্চারিত অ্যামোনিয়ামের ঘনত্বের সাথে মিলে যায়। এছাড়াও, বংশের সদস্যরানাইট্রোস্পিনা, একটি প্রভাবশালী নাইট্রাইট-অক্সিডাইজিং ব্যাকটেরিয়াল (NOB) ক্লেড উপস্থিত ছিল যা ইঙ্গিত দেয় যে অ্যামোনিয়া এবং নাইট্রাইট উভয়ই অক্সিজেন ঘনত্বের ট্রেসে ঘটে। সাদৃশ্য পরীক্ষা (ANOSIM) এবং নন-মেট্রিক ডাইমেনশনাল স্কেলিং (nMDS) বিশ্লেষণে দেখা গেছে যে ব্যাকটেরিয়া এবং আর্কিয়াল ফাইলোজেনেটিক উপস্থাপনা আকার ভগ্নাংশের মধ্যে উল্লেখযোগ্যভাবে ভিন্ন ছিল। ANOSIM এবং iTag প্রোফাইলের উপর ভিত্তি করে, PA অ্যাসেম্বলেজের গঠন FL ভগ্নাংশের তুলনায় প্রচলিত গভীরতা-নির্ভর জৈব-ভূ-রাসায়নিক ব্যবস্থা দ্বারা কম প্রভাবিত হয়েছিল। OMZ কোরে AOA, NOB এবং ট্রেস অক্সিজেনের উপস্থিতির উপর ভিত্তি করে আমরা পরামর্শ দিচ্ছি যে ETNP OMZ এর এই অঞ্চলের নাইট্রোজেন চক্রে নাইট্রিফিকেশন একটি সক্রিয় প্রক্রিয়া।

ভূমিকা

চলমান জলবায়ু পরিবর্তন এবং স্থানীয় মানবিক কার্যকলাপের প্রতিক্রিয়ায়, উন্মুক্ত সমুদ্র এবং উপকূলীয় সামুদ্রিক ব্যবস্থায় দ্রবীভূত অক্সিজেনের ঘনত্ব হ্রাস পাচ্ছে (ব্রেইটবার্গ এবং অন্যান্য, ২০১৮)। গত ৬০ বছরে খোলা সমুদ্র থেকে আনুমানিক অক্সিজেন ক্ষয় ২% ছাড়িয়ে গেছে (শ্মিটকো প্রমুখ, ২০১৭), অক্সিজেন-হ্রাসপ্রাপ্ত অঞ্চল সম্প্রসারণের পরিণতি সম্পর্কে উদ্বেগ তৈরি করছে (পলমিয়ার এবং রুইজ-পিনো, ২০০৯)। উন্মুক্ত সমুদ্রের OMZ তৈরি হয় যখন উচ্চ পৃষ্ঠের প্রাথমিক উৎপাদন ভূ-পৃষ্ঠের জলে জৈবিক অক্সিজেনের চাহিদাকে জ্বালানি দেয় যা গভীরতায় ভৌত বায়ুচলাচলের হারকে ছাড়িয়ে যায়। OMZ জলের স্তম্ভগুলিতে অক্সিজেনের ঘনত্ব অক্সিজেন-হ্রাসপ্রাপ্ত কোরের উপরে এবং নীচে খাড়া গ্রেডিয়েন্ট (অক্সিক্লাইন) হতে পারে যা হাইপোক্সিক (সাধারণত 2 থেকে ~90 μM এর মধ্যে), সাবঅক্সিক (<2 μM) এবং অ্যানোক্সিক (সনাক্তকরণ সীমার নীচে (~10 nM) বিভিন্ন মাত্রার স্তর তৈরি করে (বার্ট্যাগনোলি এবং স্টুয়ার্ট, ২০১৮)। অক্সিজেন গ্রেডিয়েন্টগুলি এই বিস্তৃত অক্সিক্লাইন বরাবর মেটাজোয়ান এবং মাইক্রোবায়াল সম্প্রদায়ের উল্লম্ব কাঠামো এবং জৈব-ভূ-রাসায়নিক প্রক্রিয়াগুলির দিকে পরিচালিত করে (বেলমার এট আল।, ২০১১).

পূর্ব গ্রীষ্মমন্ডলীয় উত্তর প্রশান্ত মহাসাগরীয় (ETNP) এবং দক্ষিণ প্রশান্ত মহাসাগরীয় (ETSP) অঞ্চলের OMZ-তে নাইট্রোজেন ক্ষয়ের সর্বোচ্চ হার রেকর্ড করা হয়েছে (কলবেক এবং অন্যান্য, ২০১৭;পেন এট আল।, ২০১৯), স্থায়ীভাবে স্তরিত ক্যারিয়াকো অববাহিকা (মন্টেস এট আল।, ২০১৩), আরব সাগর (ওয়ার্ড এট আল।, ২০০৯), এবং বেঙ্গুয়েলা আপওয়েলিং সিস্টেমের OMZ (কুইপার্স এট আল।, ২০০৫)। এই সিস্টেমগুলিতে, ক্যানোনিকাল ডিনাইট্রিফিকেশন (নাইট্রেটের নাইট্রোজেন ইন্টারমিডিয়েট এবং প্রায়শই ডাইনাইট্রোজেন গ্যাসে হেটেরোট্রফিক হ্রাস) এবং অ্যানামক্স (অ্যানেরোবিক অ্যামোনিয়াম জারণ) এর মাইক্রোবিয়াল প্রক্রিয়াগুলি নাইট্রোজেনের ক্ষতির দিকে পরিচালিত করে যা সম্ভাব্যভাবে প্রাথমিক উৎপাদনকে সীমিত করতে পারে (ওয়ার্ড এট আল।, ২০০৭)। অধিকন্তু, OMZ-তে সংঘটিত মাইক্রোবিয়াল ডিনাইট্রিফিকেশন থেকে সমুদ্রের নাইট্রাস অক্সাইড নির্গমন (একটি শক্তিশালী গ্রিনহাউস গ্যাস) বিশ্বব্যাপী প্রাকৃতিক নাইট্রাস অক্সাইড নির্গমনের কমপক্ষে এক তৃতীয়াংশের জন্য দায়ী বলে অনুমান করা হয় (নকভি প্রমুখ, ২০১০).

ETNP OMZ হল একটি বৃহৎ, স্থায়ী এবং তীব্রতর অক্সিজেন ন্যূনতম অঞ্চল যা বিশ্বব্যাপী OMZ-এর মোট এলাকার প্রায় অর্ধেক, 0-25° উত্তর অক্ষাংশ এবং 75 এবং 180° পশ্চিম দ্রাঘিমাংশের মধ্যে অবস্থিত (পলমিয়ার এবং রুইজ-পিনো, ২০০৯;শ্মিটকো প্রমুখ, ২০১৭)। পরিবেশগত গুরুত্বের কারণে, বিভিন্ন ETNP OMZ অঞ্চলের জৈব-ভূ-রসায়ন এবং জীবাণু বৈচিত্র্য নিবিড়ভাবে অধ্যয়ন করা হয়েছে (যেমন,বেমান এবং ক্যারোলান, ২০১৩;ডুরেট এট আল।, ২০১৫;গণেশ প্রমুখ, ২০১৫;ক্রোনোপোলো এবং অন্যান্য, ২০১৭;প্যাক এট আল।, ২০১৫;পেং এট আল।, ২০১৫)। পূর্ববর্তী গবেষণাগুলি রিপোর্ট করেছে যে এই OMZ কোরে (~250–750 মিটার গভীরতা) দ্রবীভূত অক্সিজেন সাধারণত বিশ্লেষণাত্মক সনাক্তকরণ সীমার (~10 nM) কাছাকাছি বা তার নিচে থাকে (তিয়ানো এট আল।, ২০১৪;গার্সিয়া-রোবলেডো এবং অন্যান্য, ২০১৭)। তবে, ETNP-এর OMZ-এর উত্তর প্রান্ত বরাবর (অধ্যয়নের স্থানের অবস্থান ~22°N) 500 মিটারে অক্সিজেনের ঘনত্ব বার্ষিক গড় 10 থেকে 20 μM-এর মধ্যে পৌঁছাতে পারে (পলমিয়ার এবং রুইজ-পিনো, ২০০৯; ওয়ার্ল্ড ওশান অ্যাটলাস ২০১৩ থেকে প্রাপ্ত তথ্য)^১। এখানে উল্লিখিত মাঠ প্রচারণার সময়, আমরা OMZ কোরে পর্যাপ্ত ঘনত্বে (0.35 μM) অক্সিজেন পরিমাপ করেছি যা অ্যামোনিয়াম এবং নাইট্রাইট জারণ ইত্যাদির মতো অ্যারোবিক মাইক্রোবিয়াল প্রক্রিয়াগুলিকে সমর্থন করে এবং গুরুত্বপূর্ণ অ্যানেরোবিক মাইক্রোবিয়াল প্রক্রিয়াগুলিকে আংশিকভাবে বাধা দেয়। ETNP OMZ এর আপাতদৃষ্টিতে সাবঅক্সিক বা অ্যানোক্সিক স্তরগুলিতে এরোবিক মাইক্রোবিয়াল প্রক্রিয়াগুলি পূর্বে সনাক্ত করা হয়েছে (পেং এট আল।, ২০১৫;গার্সিয়া-রোবলেডো এবং অন্যান্য, ২০১৭;পেন এট আল।, ২০১৯)। তবে, OMZ-তে অণুজীবের নির্দিষ্ট কার্যকরী গোষ্ঠীর বিতরণ এবং কার্যকলাপ নিয়ন্ত্রণকারী কারণগুলি এখনও সম্পূর্ণরূপে বোঝা যায়নি।

OMZ-তে অক্সিজেন সনাক্ত করা যায় না এমন নাইট্রিফায়ারের উপস্থিতি ব্যাখ্যা করা যেতে পারে সাম্প্রতিক সময়ে এপিসোডিক উল্লম্ব অক্সিজেন বায়ুচলাচলের কারণে অক্সিক্লিনের উল্লম্ব অবস্থানের পরিবর্তনের মাধ্যমে, যা OMZ কোরের মধ্যে ক্ষণস্থায়ী ট্রেস অক্সিজেনের মাত্রার দিকে পরিচালিত করতে পারে (মুলার-কারগার এবং অন্যান্য, ২০০১;উল্লোয়া এট আল।, ২০১২;গার্সিয়া-রোবলেডো এবং অন্যান্য, ২০১৭)। এই ধরনের ক্ষণস্থায়ী অবস্থাগুলি নাইট্রিফায়ার সহ অ্যারোবিক বা মাইক্রোঅ্যারোফিলিক জনসংখ্যা দ্বারা শোষিত হতে পারে। অধিকন্তু, এপিপেলাজিক (সমষ্টিগত কোষ, মল বৃন্ত এবং জটিল জৈব পদার্থ) থেকে ডুবে যাওয়া কণাগুলিতে অক্সিজেনের মাত্রা থাকতে পারে (গণেশ প্রমুখ, ২০১৪)। সুতরাং, অক্সিজেন এবং বায়বীয় জীবাণুগুলিকে অন্যথায় অ্যানোক্সিক জলে পরিবহন করা যেতে পারে, যা অস্থায়ীভাবে কণার সাথে সংযুক্ত হয়ে বায়বীয় বিপাক ঘটতে দেয়। কণাগুলি মাইক্রোবিয়াল জৈব-ভূ-রাসায়নিক চক্রের হটস্পট হিসাবে পরিচিত (সাইমন এট আল।, ২০০২;গণেশ প্রমুখ, ২০১৪) এবং মুক্ত-জীবিত অবস্থায় পরিলক্ষিত না হওয়া বিপরীত অ্যানেরোবিক বা অ্যারোবিক মাইক্রোবিয়াল প্রক্রিয়াগুলিকে সমর্থন করতে পারে (অলড্রেজ এবং কোহেন, ১৯৮৭;রাইট এট আল।, ২০১২;সুটার এট আল।, ২০১৮).

বর্তমান গবেষণায়, আমরা ETNP-এর OMZ-এর উত্তর প্রান্তে অবস্থিত প্রোক্যারিওটিক সম্প্রদায়গুলি এবং পরিবেশগত কারণগুলি অনুসন্ধান করি যা সম্ভবত 16S অ্যামপ্লিকন সিকোয়েন্সিং (iTags) ব্যবহার করে তাদের উল্লম্ব বিতরণকে প্রভাবিত করে এবং বহু-ভঙ্গি পরিসংখ্যান ব্যবহার করে। আমরা দুটি আকারের ভগ্নাংশ পরীক্ষা করেছি; মুক্ত-জীবিত (0.2–2.7 μm) ভগ্নাংশ, এবং কণা-সম্পর্কিত ভগ্নাংশ (>2.7 μm, কণার পাশাপাশি প্রোটিস্টান কোষগুলিকে ক্যাপচার করে) অক্সিক্লাইন বরাবর একাধিক গভীরতায় যা স্বতন্ত্র রেডক্স অবস্থার সাথে সঙ্গতিপূর্ণ।

আমরা বিভিন্ন পরামিতি সহ দ্রবীভূত অক্সিজেন সেন্সর সরবরাহ করতে পারি, যাতে আণবিক ঘনত্ব বাস্তব সময়ে পর্যবেক্ষণ করা যায়। পরামর্শে স্বাগতম

https://www.alibaba.com/product-detail/Wifi-4G-Gprs-RS485-4-20mA_1600559098578.html?spm=a2747.product_manager.0.0.169671d29scvEu

https://www.alibaba.com/product-detail/Maintenance-Free-Fluorescence-Optical-Water-Dissolved_1600257132247.html?spm=a2747.product_manager.0.0.169671d29scvEu