Arbetar på ett sätt att lindra övergödning i kustvatten, ett forskningssamarbete mellan Kumamoto University i Japan och Virginia Institute of Marine Science (VIMS) i USA rapporterar en kombination av bakterier med potential att lätta effekten av överskott av kväve som finns i många kustnära vattensystem.

Vattenberikning genom stora mängder näringsämnen i kustmiljöer, ett fenomen som kallas eutrofiering, är en stor fråga för många kustområden runt om i världen. De extra näringsämnena, vanligtvis från antropologiska förändringar i kvävecykeln (t.ex. jordbruksavrinning), deponeras i havsbotten och orsakar ett obalanserat system och har skadliga effekter på vattenmiljön. Dessa effekter manifesteras ofta som algblomningar som kan vara skadliga för både människor och vattenlevande djur i området. När övergödningen ökar i kustområden runt om i världen, metoder för att motverka dess konsekvenser är mycket eftertraktade.

Forskare har haft begränsad framgång med olika tekniker för avlägsnande av kväve. Spolning är ofta ineffektiv vid avlägsnande av föroreningar eftersom den inte når källor djupt i sediment. Evakuering kan ge nya miljörisker när sediment överförs från området. Och recirkulation med denitrifikation kan ha låg effektivitet för avlägsnande av föroreningar. Anaerob ammoniumoxidation (anammox) med bakterier anses vara ett kostnadseffektivt alternativ som kan utföras "på plats, "men dess effektivitet och interaktion med andra mikrober var oklart. Detta är vad samarbetet mellan Kumamoto University och VIMS arbetade för att belysa.

Forskarna använde sediment från en räkdamm i södra Japan och jämförde kväveborttagningen mellan ett omodifierat prov (SB-C) och ett med en ökad mängd inhemska marina anammoxbakterier (MAB) (SB-AMX). Sedimentproven gick igenom fyra olika faser under 285 dagar. I slutet av experimenten, forskarna fann att ett bikarbonattillskott och hög kvävehalt var nödvändig för att anammoxbakterier skulle trivas.

Forskarna bedömde också sammansättningen av andra mikrobiella kolonier i sedimentproven för att avslöja eventuella symbiotiska eller ofördelaktiga samband. De upptäckte att mikrobiella samhällen mellan de två proverna var mycket olika. En relativt stor mängd svaveloxiderande bakterier (SOB) hittades i botten av SB-C, och högre mängder sulfatreducerande bakterier (SRB) hittades i SB-AMX. Eftersom föreningar som produceras av SRB är giftiga för anammoxbakterier, man tror att SRB är orsaken till den låga kvävereduktionsprestandan för båda proverna vid olika tidpunkter i experimentet. SNYFTA, å andra sidan, är fördelaktigt eftersom det tar bort svavelföreningarna som är giftiga för anammoxbakterier. Vidare, andra forskare har noterat att SOB kan stimuleras genom tillsats av bikarbonater, som det som lades till fas tre i detta experiment.

"Vår studie visar att en synergistisk effekt kan uppnås mellan SOB- och anammoxbakterier genom att helt enkelt tillsätta bikarbonat, "sa projektledaren Dr Yasunori Kawagoshi från Kumamoto University." Det finns fortfarande mycket arbete att göra innan vi kan pröva denna teknik i naturen men vi tror att den visar mycket lovande att minska skadorna som orsakas i områden med hög övergödning. "