Werken aan een manier om eutrofiëring in kustwateren te verminderen, een onderzoekssamenwerking tussen Kumamoto University in Japan en het Virginia Institute of Marine Science (VIMS) in de VS meldt een combinatie van bacteriën met het potentieel om de impact van overtollig stikstof in veel kustwatersystemen te verlichten.

Waterverrijking door overmatige hoeveelheden nutriënten in kustomgevingen, een fenomeen dat bekend staat als eutrofiëring, is een groot probleem voor veel kustgebieden over de hele wereld. De extra voedingsstoffen, typisch van antropologische veranderingen in de stikstofcyclus (bijv. agrarische afvoer), worden afgezet in de zeebodem, waardoor een onevenwichtig systeem ontstaat en nadelige effecten hebben op het aquatisch milieu. Deze effecten manifesteren zich vaak als algenbloei die schadelijk kan zijn voor zowel mensen als waterdieren in het gebied. Naarmate de eutrofiëring in kustgebieden over de hele wereld toeneemt, methoden om de gevolgen ervan tegen te gaan zijn zeer gewild.

Onderzoekers hebben beperkt succes gehad met verschillende stikstofverwijderingstechnieken. Doorspoelen is vaak niet effectief bij het verwijderen van verontreinigingen omdat het bronnen diep in het sediment niet bereikt. Evacuatie kan nieuwe milieurisico's opleveren wanneer sediment uit het gebied wordt afgevoerd. En recirculatie met denitrificatie kan een lage verontreinigingsverwijderingsefficiëntie hebben. Anaërobe ammoniumoxidatie (anammox) met bacteriën wordt beschouwd als een kosteneffectief alternatief dat ter plaatse kan worden uitgevoerd, " maar de effectiviteit en interactie met andere microben was onduidelijk. Dit is wat de samenwerking tussen Kumamoto University en VIMS aan het licht heeft gebracht.

De onderzoekers gebruikten sediment uit een garnalenvijver in het zuiden van Japan en vergeleken de stikstofverwijdering tussen een ongewijzigd monster (SB-C) en een monster met een verhoogde hoeveelheid inheemse mariene anammoxbacteriën (MAB) (SB-AMX). De sedimentmonsters doorliepen vier verschillende fasen gedurende 285 dagen. Tegen het einde van de experimenten, de onderzoekers ontdekten dat een bicarbonaatsupplement en een hoog stikstofgehalte nodig waren om anammox-bacteriën te laten gedijen.

De onderzoekers beoordeelden ook de samenstelling van andere microbiële kolonies in de sedimentmonsters om eventuele symbiotische of nadelige relaties te onthullen. Ze ontdekten dat de microbiële gemeenschappen tussen de twee monsters heel verschillend waren. Op de bodem van SB-C werd een relatief grote hoeveelheid zwaveloxiderende bacteriën (SOB) aangetroffen, en grotere hoeveelheden sulfaatreducerende bacteriën (SRB) werden gevonden in SB-AMX. Aangezien door SRB geproduceerde verbindingen giftig zijn voor anammoxbacteriën, er wordt gedacht dat SRB de oorzaak is van de lage stikstofreductieprestaties van beide monsters op verschillende tijdstippen in het experiment. SNIK, anderzijds, is gunstig omdat het de zwavelverbindingen verwijdert die giftig zijn voor anammox-bacteriën. Verder, andere onderzoekers hebben opgemerkt dat SOB kan worden gestimuleerd door de toevoeging van bicarbonaten, zoals die welke werd toegevoegd aan fase drie van dit experiment.

"Onze studie toont aan dat er een synergetisch effect kan worden bereikt tussen SOB en anammox-bacteriën door simpelweg bicarbonaat toe te voegen, "Zei projectleider Dr. Yasunori Kawagoshi van Kumamoto University. "Er is nog veel werk aan de winkel voordat we deze techniek in de natuur kunnen uitproberen, maar we geloven dat het veelbelovend is om de schade die wordt veroorzaakt in gebieden met hoge eutrofiëring te verminderen."