Biogeochemical Cycling in a High-Altitude Andean Lake: Insights into Potential Microbial Metabolisms During the Noachian and Hesperian Periods on Mars
Notice bibliographique
Résumé
This PhD aimed to identify metabolic processes potentially prevalent in martian paleolakes to inform the selection and identification of biosignatures in present and future missions. To achieve this aim, I studied a high-altitude lake (HAL) with geochemical and climatological characteristics similar to those predicted for Yellowknife Bay, Gale Crater, Mars, during the Noachian-Hesperian transition. During the Noachian-Hesperian transition, the martian climate has been suggested as semi-arid to arid, cold, with high ultraviolet radiation (UV) levels. To identify the most appropriate analogue, ecoregions where HALs had been described had daily UV radiation flux, annual precipitation, diurnal temperature fluctuation, and mean daily temperature analysed. Using machine-learning approaches, the geochemical composition of fluids from HALs was compared to thermochemically modelled martian fluids. The Central Andean dry Puna was identified as having a climate representative of Noachian-Hesperian Mars, appropriate geological context due to the active volcanism within the Central Andes, and HALs with water chemistry similar to thermochemical models. As such, Laguna de Antofagasta (LDA), a high-altitude Andean Lake, was selected to be investigated. Geochemical analysis indicated that LDA was oligotrophic, with sediment comprised of weathered minerals from igneous sources. Bacteria were the dominant domain, representing >99% of total prokaryotes identified, with members of the Pseudomonadota and Bacteroidota being the dominant phyla. Canonical correspondence analysis (CCA) indicated that S, total C, and DO significantly impact microbial community composition across sampling sites. Metagenomic analyses identified sulphur-oxidation as the dominant metabolism within the LDA benthic environment, with members of the genera Thiobacillus, Sulfuricaulis, and Thiocapsa accounting for 92.59 % of total reads sequenced from sedimentary samples. Nitrate was also identified as an important electron acceptor, with genes associated with denitrification and dissimilatory nitrate reduction to ammonium (DNRA) consistently detected. The dominance of this environment by S-oxidisers highlights sulphur-oxidation as a Mars-relevant metabolism. Results also suggest that sulphide may influence nitrogenous compounds in martian paleolake environments. Understanding connectivity between biogeochemical cycles under Mars-relevant conditions can inform current and future sampling efforts and subsequent biosignature detection.
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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 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| 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 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 ».