The interplay between microbial metabolism and survival at surface-air interfaces : Implications for the Long-Term Storage of Used Nuclear Fuel
Notice bibliographique
Résumé
The Nuclear Waste Management Organization of Canada was mandated with the safe, long-term containment of the mounting nuclear industry waste (NWMO, 2005). The engineering of a multi-level barrier system in deep geological repositories to prevent radionuclide escape into groundwater involves the multidisciplinary collaboration of physicists, modelers, engineers, policy makers and legislators. This extreme environment is largely inhospitable to life nevertheless microbial ubiquity demands biological attention if we are to approach risk assessment with legislative integrity. Two decades of work driven by an engineer-turnedmicrobiologist (Stroes-Gascoyne et al., 2010) provided extensive data to support highly compacted bentonite clay for microbial suppression during repository saturation. However, interfaces still demand microbiological attention (Wolfaardt and Korber, 2012), and desiccated bentonite interfaces are thus the focus of this research. The foundational work (Chapter 2) developed tools for evaluating microbial activity in saturated and desiccated bentonite. Novel aspects included the evaluation of precipitated sulphides with fluorometry, and the use of closed loop CO2 measurements to assess microbial metabolism at bentonite-air interfaces. These tools were employed (Chapter 3) to measure the influence of relative humidity (RH) on persistent microbial metabolic activity at bentonite-air interfaces, and the influence of metabolic activity on the clay matrix. It was shown that the combination of bentonite interfaces and high RH stimulated the metabolic persistence of microbial communities during desiccation, despite high RH inhibiting the long-term survival of viable communities. A number of hypotheses were built on these observations (Chapter 4). These extended the observation of the interactive influence of high RH and bentonite to another hygroscopic matrix, polyethylene glycol, confirming that hygroscopic interfaces and high RH improve microbial access to water vapor at surface-air interfaces. It was also shown that oligotrophy increases biofilm desiccation-resilience in a desiccation-tolerant species (Arthrobacter), but not a desiccation-sensitive species (Pseudomonas). An appreciation of the microbial ability to harness their matrix for access to water vapor, and the interaction of this metabolic persistence with long-term survival, is applicable in the modeling and engineering of these industrial environments, and is an intriguing picture of the response of these versatile organisms to the vast challenges within which they so remarkably persist.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,002 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».