Despertando de la noche polar: la comunidad microbiana en el océano ártico

IX Simposio de Estudios Polares del Comité Español del Scientific Committee on Antarctic Research (SCAR), 5-7 September 2018, Madrid, España.-- 1 pageSe muestreó la comunidad microbiana en Cambridge Bay, Canada, entre primeros de marzo y finales de junio. Se construyeron metagenomas con muestras de tres tamaños (200-20 μm, 20-3 μm y 3-0,2 μm), bajo el hielo y a 40 m. Analizando los fragmentos correspondientes al rDNA 16S pudimos seguir la composición de la comunidad planctónica desde el invierno tardío (bajo el hielo), pasando por la época de fusión del hielo y hasta la proliferación algal de verano (en aguas libres de hielo). La comunidad invernal estaba dominada por alfa y gama Proteobacteria y Thaumarchaeota. En verano, disminuyeron las Taumarchaeota y las alfaProteobacteria. En cambio, las Flavobacterias aumentaron desde un 12 a un 25% del total. Entre estas, los miembros del género Polaribacter pasaron a ser dominantes (70% de todas las secuencias de Flavobacterias). Después del ensamblaje y anotación de los metagenomas, se pudieron detectar más de dos millones de genes, la mayoría con asignación taxonómica fiable. También se pudieron reconstruir unos 600 genomas de bacterias y arqueas (MAGs). De este modo pudimos identificar los taxones responsables de los cambios temporales en la comunidad. En particular seguimos las abundancias e identidades de tres tipos de genes: la proteorodopsina, los enzimas degradadores de polímeros y los involucrados en la adquisición de nutrientes.El caso de la proteorodopsina resultó intrigante. En una campaña anterior en la misma zona detectamos un pico en la expresión del gen coincidente con la rotura del hielo. Después el gen permaneció silencioso durante mayo y parte de junio, para volver a expresarse a mediados de junio. En el momento del pico de expresión la mayoría de las PR pertenecían a alfaProteobacterias seguidas de gamma Proteobacterias y Flavobacterias, mientras que en los meses siguientes disminuyeron las gamma Proteobacteria y aumentaron las Flavobacterias. De todos modos parece que la PR no juega ningún papel en el aumento de las Flavobacterias durante la primavera. De hecho, el MAG más abundante de Polaribacter reconstruido, no tenía el gen de la PR. Seguramente, el aumento de Flavobacterias se debe a la degradación de polisacáridos procedentes de las algas del hielo. Mientras que los productos de la proliferación de fitoplancton en junio serían explotados conjuntamente por Proteobacterias y Flavobacterias. Combinados con los estudios que realizamos en las campañas CASES (2003-2004) y CFL (2007-2008) en las que pudimos seguir la comunidad microbiana desde otoño hasta el verano siguiente, empezamos a tener un modelo del funcionamiento de estos microorganismos durante las épocas más desconocidas del añoPeer Reviewe

Nitrogen cycling in pastoral livestock systems in sub‐Saharan Africa: Knowns and unknowns

Pastoral systems are the dominant livestock production system in arid and semiarid regions of sub‐Saharan Africa (SSA). They are often the only form of agriculture that can be practised due to unfavourable climate and soil fertility levels that prevent crop cultivation. Pastoralism can have negative impacts on the environment, including land degradation, greenhouse gas emissions and other gases to the atmosphere, soil erosion, water pollution and biodiversity loss. Here, we review the current knowledge on nitrogen (N) cycling, storage and loss pathways, with an emphasis on identification of N emission hotspots. Our review reports a large uncertainty in the amount of N lost as ammonia from excreta and manure storage, as well as N losses via nitrate and DON leaching. We also found that another major N loss pathway (18%) ‐ soil N2 emissions ‐ has not yet been measured. In order to summarize the available information, we use a virtual pastoral farm, with characteristics and management practices obtained from a real farm, Kapiti Research Station in Kenya. For outlining N flows at this virtual farm, we used published data, data from global studies, satellite imagery and geographic information system (GIS) tools. Our results show that N inputs in pastoral systems are dominated by atmospheric N deposition (approx. 80 %), while inputs due to biological nitrogen fixation seems to play a smaller role. A major N loss pathway is nitrogen leaching (nitrate > DON) from pastures (33%). Cattle enclosures (bomas), where animals are kept during night, represent N emissions hotspots, representing 16 % of the total N losses from the system. N losses via ammonia volatilization and N2O were four and three orders of magnitude higher from bomas than from the pasture, respectively. Based on our results, we further identify future research requirements and highlight the urgent need for experimental data collection to quantify nitrogen losses from manure in animal congregation areas. Such information is needed to improve our understanding on N cycling in pastoral systems in semi‐arid regions and to provide practical recommendations for managers that can help with decision‐making on management strategies in pastoral systems in semi‐arid savannas.ISSN:1051-0761ISSN:1939-558