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下沉的有机颗粒在海洋中碳的运输和封存中发挥着核心作用，是生物碳泵的主要途径。有机颗粒的产生决定了颗粒尺寸、聚集程度和沉降速率。它被拦截、溶解和再矿化下沉有机物的生物过程所抵消，从而减弱了POC通量。在运输过程中，颗粒经过许多过程转化，例如浮游细菌或浮游动物直接再矿化。此外，浮游动物可以破碎聚集体，并且下沉颗粒有机物(POM) 可以通过附着的原核生物产生的水解酶溶解为溶解的有机物物质(DOM) 。这 5 个过程导致中深层区域(200-1000 m) 内的下沉颗粒质量衰减约85% 。
自 1988 年以来，百慕大大西洋时间序列研究(BATS)每月收集包括生物生产力、垂直通量和生物地球化学变异性、DOM动态、微生物过程和微生物浮游生物多样性的数据。这些丰富的数据集用来识别DOM 中重复出现的季节性模式，指出DOM 氧化背后的复杂机制，并记录改变DOM 的 FL 微生物群落的垂直分层。该研究通过部署配备有孔径逐渐变小的过滤器（20μm、5μm、1.2μm、0.2μm）的原位泵来捕获颗粒不同尺寸。利用这些数据，作者试图研究：1）随着有机颗粒的成岩转化，中下层的PA 群落在组成上是否与FL 群落更加不同；2）不同粒径的分类群是否不同；3）如果细胞停留在下沉颗粒上，这些不同是否会随着深度的增加而改变。
研究结果强调，不同粒径的颗粒包含不同的微生物群落，与先前的研究结果相矛盾，每个粒径类别的群落随深度变化的程度相似。研究中观察到的稳健模式表明，相对于微生物演替率，颗粒停留时间可能较长，这表明本研究中收集的许多颗粒可能下沉缓慢或浮力中性。或者，下沉颗粒上的快速群落演替可以解释深度之间的变化。对颗粒的互补同位素分析显示，不同粒径和深度的颗粒之间的成分存在显著差异，这表明有机颗粒通过微生物水解和后生动物的摄食进行了转化。通过将微生物群落中观察到的模式与相关有机物的成岩状态结合起来，并强调了不同深度中不同粒径的独特演替模式。
Figure: NMDS ordination of Bray-Curtis dissimilarities from 16S rRNA gene amplicon community composition, with cyanobacteria and plastid sequences excluded. Shapes denote size fraction. Colors denote a) depth within the water column, and b) time of collection.
参考文献
Jacqueline Comstock, Lillian C Henderson, Hilary G Close, Shuting Liu, Kevin Vergin, Alexandra Z Worden, Fabian Wittmers, Elisa Halewood, Stephen Giovannoni, Craig A Carlson, Marine particle size-fractionation indicates organic matter is processed by differing microbial communities on depth-specific particles, ISME Communications, 2024;, ycae090, https://doi.org/10.1093/ismeco/ycae090.
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