science >> Wetenschap >  >> Natuur

Microben liften landinwaarts op kustmist

De biologie van mist:resultaten van de kust van Maine en Namib Desert onthullen veelvoorkomende oorzaken van de microbiële samenstelling van mist. Krediet:Evans et. al, 2018

Mist kan fungeren als vector voor microben, ze over lange afstanden te verplaatsen en ze in nieuwe omgevingen te introduceren. Dus meldt een analyse van de microbiologie van kustmist, onlangs gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap van de totale omgeving .

Co-auteur Kathleen Weathers, een senior wetenschapper aan het Cary Institute of Ecosystem Studies, verklaart, "De rol van mist bij het transport van water en voedingsstoffen naar kustgebieden is goed gedocumenteerd. Er is veel minder bekend over de biologie van mist, inclusief de gemeenschappen van microben die in mistdruppels leven, en hoe ze reizen tussen mariene en terrestrische ecosystemen."

Door mist gevoede ecosystemen

Het onderzoeksteam volgde schimmel- en bacteriële gemeenschappen in mist die werd afgeleverd op twee door mist gedomineerde locaties:Southport Island, Maine in de Verenigde Staten en de Namib-woestijn in Namibië. Hun doel:beter begrijpen hoe mist het transport van microben vanuit de Atlantische Oceaan naar deze door mist gevoede terrestrische ecosystemen beïnvloedt.

Op beide locaties monsters van mist, heldere lucht, en regen werden geanalyseerd om de variëteit en overvloed aan aanwezige micro-organismen vast te leggen. in Maine, gegevens werden verzameld binnen 30 meter van de oceaan tijdens twee veldcampagnes. In de Namib, gegevens werden verzameld op twee locaties op 55 kilometer en 50 kilometer van de kust.

Lucht werd bemonsterd in Maine en de Namib voor en na regen, mist, en harde wind om veranderingen in de microbiële samenstelling in de lucht als gevolg van weersomstandigheden te detecteren. Oceaanwater - waar kustmist ontstaat - werd ook bemonsterd. Op beide locaties bacterieel en schimmel-DNA werd geëxtraheerd uit filters; trends binnen en tussen locaties werden vervolgens geanalyseerd.

Mist op de Namib-woestijn met inzet van verwante microben. Krediet:Sarah Evans

Microben in beweging

Co-hoofdauteur Sarah Evans van Kellogg Biological Station in de staat Michigan legt uit:"Mistdruppels bleken een effectief medium te zijn voor microbiële voeding en transport. Op beide locaties, microbiële diversiteit was hoger tijdens en na mistige omstandigheden in vergelijking met heldere omstandigheden."

Mariene invloeden op mistgemeenschappen waren het grootst bij de kust, maar nog steeds duidelijk 50 kilometer landinwaarts in de Namib-woestijn. Mist in zowel Maine als de Namib bevatte microben uit zowel bodem- als oceaanbronnen.

Vocht in mist zorgt ervoor dat microben langer kunnen blijven bestaan ​​dan in droge aerosolen. Als resultaat, mist deponeert een grotere overvloed en diversiteit aan microben op het land dan afzetting door de lucht alleen.

Mede-hoofdauteur M. Elias Dueker van Bard College legt uit:"Als er mist komt opzetten, het kan de samenstelling van terrestrische microbiële gemeenschappen in de lucht veranderen. En in een fascinerende wending, op de reis van de oceaan naar het land, microben overleven niet alleen, maar verander tijdens het transport. Mist zelf is een roman, levend ecosysteem."

Uitzicht op het weerstation van Maine vanaf het land. Krediet:M. Elias Dueker

Mist, klimaat, en gezondheid

De auteurs wijzen op de mogelijke gevolgen voor de gezondheid van de zee-terrestrische mistverbinding. Mist op beide locaties bevatte pathogene microben, waaronder vermoedelijke plantpathogenen en soorten waarvan bekend is dat ze luchtweginfecties veroorzaken bij mensen met een verzwakt immuunsysteem. Dit roept bezorgdheid op over de rol die mist zou kunnen spelen bij het transport van schadelijke microben.

Dueker legt uit, "Bacteriële en virale aerosolen kunnen afkomstig zijn van vervuilde waterwegen, zoals die besmet zijn met rioolwater. Wanneer vervuild water zich vermengt met lucht, schadelijke stoffen komen in de lucht en verspreiden zich. Deze ziekteverwekkers kunnen ook worden opgenomen in stadsmist, het vergroten van hun bedreiging voor mensen, planten, en andere dieren."

"We hebben een beter begrip nodig van de rol van mist als vector voor microben, met speciale aandacht voor ziekteverwekkers die de gezondheid bedreigen, Weathers legt uit. "Opwarmende temperaturen van het zeeoppervlak en gewijzigde windregimes zullen waarschijnlijk de mistverdeling in veel kustgebieden beïnvloeden."

Het team identificeerde de behoefte aan toekomstige studies die helpen voorspellen welke microben het meest waarschijnlijk worden getransporteerd en afgezet door mist. Met behulp van eigenschappen zoals de grootte en het gedrag van de sporen, er zouden modellen ontwikkeld kunnen worden die schadelijke mist helpen voorspellen.