Skeppsvrak fungerar som konstgjorda rev och tillhandahåller ett substrat och näringsämnen för en stor mångfald av mikroorganismer, som kan bidra till antingen försämringen eller bevarandet av fartyget. Exakt hur olika sådana samhällen är, och hur de är organiserade, är fortfarande okänt. Här, forskare från East Carolina University i Greenville, Norra Carolina, identifiera bakterierna i samband med ett skeppsbrott från 1960 -talet. De hittar en mycket mångfaldig gemenskap på vraket, bestående av minst 4, 800 OTU:er (operativa taxonomiska enheter, ungefär motsvarande arter) från 28 bakteriefyla, inklusive kväve-, kol-, svavel-, och järncyklande arter. Mikrobiell gemenskapssammansättning skilde sig starkt mellan platser på webbplatsen, föreslår nischpartitionering, på samma sätt som svamparter specialiserar sig på särskilt mikrohabitater inom en skog, baserat på den lokala abiotiska och biotiska miljön. Resultaten publiceras i open-access journal Gränser i mikrobiologi .

Det 50 m långa vraket, kallade Pappy Lane, representerar resterna av stålskrovet USS LCS (L) (3) -123, byggdes 1944 som ett krigsskepp från andra världskriget och övergavs efter att ha gått på grund på 1960 -talet på grundarna i Pamlico Sound -lagunen, Norra Carolina, efter en andra karriär en pråm. DNA -sekvensering av 14 prover från hela platsen - synligt korroderat och synligt bevarat skeppsbrott, borrade fartyg, sediment i närheten, och omgivande havsvatten - avslöjade anmärkningsvärda skillnader i sammansättning och metabolisk kapacitet hos de lokala mikrobiella samhällena som lever på och runt skeppsbrottet, liksom de mikrobiella samhällena som lever på olika delar av fartyget. Författarna förklarar denna mångfald som bevis på nischpartitionering, drivs av småskalig variation i den abiotiska miljön, till exempel järnhalt, exponering för syre, och spår av kolväten från en tidigare bränsletank.

Finns över skeppsbrottet och rikligt där korrosion observerades, var järnoxiderande ("järnätande") proteobakterier, som kan bidra till biokorrosion. Dessa inkluderade en ny stam av de marina järnoxiderande zetaproteobakterierna, med det lämpliga namnet Mariprofundus ferrooxydans O1. Genomisk analys visade att metabolisk kapacitet hos denna stam inkluderar järnoxidation, kolfixering i både syrerika och dåliga miljöer, och kvävefixering, vilket indikerar att det bidrar till cykling av metaller och näringsämnen i skeppsbrottsmiljön.

Denna forskning har också bredare konsekvenser för framtida resurshantering och utveckling av bevarandestrategier för skeppsvrak från grunt vatten över alla kustlinjer.

"Vi har lärt oss att järnoxiderande bakterier som producerar rost är utbredda på dessa skeppsvrak, orsakar korrosion och försämring av vrakplatsen. Dessa mikrober är vanligare i områden där vi ser korrosion, vilket gör dem troliga indikatorer på var ytterligare försämring kan inträffa. För att förhindra denna skada, vi kan utforma strategier för tidig upptäckt, stoppa deras tillväxt och begränsa ytterligare biokorrosion av andra mikrober, "säger motsvarande författare Dr Erin Field, Biträdande professor vid biologiska institutionen vid East Carolina University.

Resultaten av denna studie pekar på behovet av att anpassa framtida bevarandeinsatser till den unika situationen för varje skeppsbrott, med beaktande av ursprungliga byggmaterial, miljöfaktorer och tid i vatten.

"Historiskt sett skeppsbrott behandlades som en enda miljö, men vår forskning går djupare, visar att det finns olika mikrobiella samhällen inom enskilda vrakplatser och associerade med själva vraket. Som sådan, vi måste skräddarsy bevarandeinsatser till varje skeppsbrott för att mer effektivt minska biokorrosion och försämring, "förklarar Dr. Field.

Denna studie belyser vikten av att öka förståelsen för biokorrosionens roll i försämringen av skeppsvrak och behovet av mer forskning om skeppsvrakens mikrobiella ekosystem.

"Även om det finns väl utvecklad litteratur om hur galvanisk korrosion påverkar skeppsvrak och historiska fartyg, rollen som vissa mikrober spelar i korrosion är mindre väl förstådd. Det hoppas att denna artikel hjälper till att dechiffrera mekanismerna för biokorrosion som en dag också kan leda till utvecklingen av skyddsåtgärder och bevarandestrategier, "avslutar doktor Nathan Richards, Professor och chef för maritima studier vid Institutionen för historia vid East Carolina University och medförfattare till studien.