Acidity and sulfur oxidation intermediate concentrations controlled by O <sub>2</sub> -driven partitioning of sulfur oxidizing bacteria in a mine tailings impoundment
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Acidification of freshwater in mining impacted areas is a major global environmental problem catalyzed by sulfur-oxidizing bacteria (SOB). To date, little is known about the active bacteria in mine tailings impoundments and their environmental niches. Here, biological sulfur oxidation was investigated over four years in a mine tailings impoundment, integrating sulfur geochemistry, genome-resolved metagenomics and metatranscriptomics. We demonstrated oxygen driven niche partitioning of SOB and their metabolic pathways that explain acidity generation and thiosulfate persistence. Four chemolithoautotrophic SOB, Halothiobacillus, Thiobacillus, Sulfuricurvum and Sediminibacterium comprised 37% to 73% of the analyzed communities. The impoundment waters alternated between the dominance of Halothiobacillus versus a Thiobacillus, Halothiobacillus, Sulfuricurvum and Sediminibacterium consortia. Halothiobacillus dominance was associated with lower pH values (∼4.3), higher [H + ]/[SO 4 2- ] and lower [S 2 O 3 2- ], collectively indicative of extensive sulfur oxidation. Halothiobacillus , which couple sulfur oxidation via the Sox pathway to aerobic respiration or NO 2 - reduction, were present throughout the depth profile, yet their expression of sox genes occurred only in upper highly oxygenated waters. Conversely, when consortia of Thiobacillus, Halothiobacillus, Sulfuricurvum and Sediminibacterium dominated, recycling/disproportionating reactions were more prevalent. Thiobacillus, which dominated deeper micro-oxic/anoxic waters, oxidized sulfur primarily through the rDSR pathway, coupled to NO 3 - /NO 2 - reduction, resulting in lower [H + ]/[SO 4 2- ] and higher [S 2 O 3 2- ] relative to upper waters. These field results mirror the Sox/rDSR-geochemical patterns of experimental SOB enrichments and reveal opportunities for biological treatments of recalcitrant reduced sulfur compounds, as well as gene-based monitoring and in situ RNA detection to predict the onset of problematic geochemistry.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».