Microbial diversity and capacity for arsenic biogeochemical cycling in aquifers associated with thermal mobilization
Notice bibliographique
Résumé
Thermal recovery technologies for in-situ bitumen extraction can result in the heating of surrounding aquifers, potentially mobilizing arsenic naturally present in the sediments to the groundwater. The relative toxicity of dissolved arsenic is related to its speciation, with As(V) being less toxic than As(III). Microorganisms have various mechanisms of arsenic detoxification and metabolism, which include genes for efflux, methylation, and reduction/oxidation of As(V)/As(III). We characterized the microbial communities along two aquifer transects associated with thermally mobilized arsenic near Northeastern Alberta oil sands deposits. 16S rRNA amplicons and metagenomic sequencing data of biomass from filtered groundwater indicated major changes in the dominant taxa between wells, especially those currently experiencing elevated arsenic concentrations. Annotation of arsenic-related genes indicated that efflux pumps (arsB, acr3), intracellular reduction (arsC) and methylation (arsM) genes were widespread among community members but comparatively few organisms encoded genes for arsenic respiratory reductases (arrA) and oxidases (arxA, aioA). While this indicates that microbes have the capacity to exacerbate arsenic toxicity by increasing the relative concentration of As(III), some populations of iron oxidizing and sulfate reducing bacteria (including novel Gallionella and Thermodesulfovibrionia populations) show potential for indirect bioremediation through formation of insoluble iron/sulfide minerals which adsorb or coprecipitate arsenic. An unusually high proportional abundance of a single Paceibacteria population that lacked arsenic resistance genes was identified in one high‑arsenic well, and we discuss hypotheses for its ability to persist. Overall, this study describes how aquifer microbial communities respond to thermal and arsenic plumes, and predicts potential contributions of microbes to arsenic biogeochemical cycling under this disturbance.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 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 ».