Institut for Biologi

Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Seabed methane cycling by reversible electron transfer between archaea and bacteria

Projekter: ProjektForskning

  • Syddansk Universitet
Se relationer på Aarhus Universitet

Beskrivelse

A new source of methane production in the seabed was surprisingly discovered in a subsurface zone otherwise thought only to break down methane. This sulfate-methane transition (SMT) zone is inhabited by anaerobic methanotrophs (ANME-1), which typically oxidize methane in partnership with sulfate-reducing bacteria (SRB). We aim to determine the energetics and controls on such a cryptic methane production and whether ANME-1 can perform both methane oxidation and methane production depending on substrate and syntrophic partner availability. This may be the first known example of an organism that can shift the direction of its energy metabolism by exchanging electrons with different bacterial partners that either take up or give off electrons. We will apply sensitive experimental and analytical techniques to understand how interspecies electron transfer in archaea and bacteria functions through conductive cell surface properties or via conducting mineral grains in the seabed.

Lægmandssprog

I havbunden producerer mikroorganismer (arkæer) store mængder af
drivhusgassen metan. Det meste metan nedbrydes under overfladen, hvor det iltes med sulfat. Vi har opdaget en vigtig, hidtil ukendt produktion af metan i
overgangszonen mellem sulfat og metan. En gruppe arkæer, som er specialiceret i at oksidere metan til kuldioksid, er tilsyneladende også i stand til at producere
metan. Det er vores hypotese, at disse modsatrettede processer sker via en
udveksling af elektroner mellem disse arkæer og bakterier i havbunden. Hvis vores eksperimenter kan bekræfte dette, vil det være det første eksempel på organismer, som kan skifte retningen af deres energistofskifte afhængigt af hvilken partner, de udveksler elektroner med. Vi vil anvende følsomme analytiske og eksperimentelle metoder til at studere, hvordan elektroner overføres mellem organismerne, og hvordan denne elektronoverførsel reguleres. Teoretisk kan elektronerne udveksles igennem organiske molekyler på celleoverfladen eller via ledende mineralpartikler, som findes naturligt i havbunden. Vores resultater er vigtige for at forstå, hvordan næringsstofbelastning og temperaturstigning i fremtiden vil påvirke havbundens
naturlige metan-filter.
StatusIgangværende
Effektiv start/slut dato01/07/202130/06/2025

ID: 230935075