Microbial contributions to subterranean methane sinks ... : المساهمات الميكروبية في أحواض الميثان الجوفية ...

• Main Authors: Jay T. Lennon, Dương Nguyễn-Thùy, Thi-Thu-Hien Pham, Agnieszka Drobniak, Phuong H. Ta, Ngoc-Ho Pham, Thomas Streil, Kevin D. Webster, Arndt Schimmelmann
• Format: Text
• Language: English
• Published: OpenAlex 2016
• Subjects: Anaerobic Methane Oxidation and Gas Hydrates; Environmental Chemistry; Environmental Science; Physical Sciences; Karst Hydrogeology and Geohazards; Earth-Surface Processes; Earth and Planetary Sciences; Marine Microbial Diversity and Biogeography; Ecology; FOS Biological sciences; Marine Methane Biogeochemistry; Mesocosm; Biogeochemical cycle; Methane; Environmental chemistry; Ecosystem; Tundra; Cave; Abiotic component; Environmental science; Radiolysis; Atmospheric methane; Anaerobic oxidation of methane; Chemistry; Biology; Physical chemistry; Aqueous solution
• Online Access: https://dx.doi.org/10.60692/wzyvh-5jh50; https://gresis.osc.int//doi/10.60692/wzyvh-5jh50

Sources and sinks of methane (CH4 ) are critical for understanding global biogeochemical cycles and their role in climate change. A growing number of studies have reported that CH4 concentrations in cave ecosystems are depleted, leading to the notion that these subterranean environments may act as sinks for atmospheric CH4 . Recently, it was hypothesized that this CH4 depletion may be caused by radiolysis, an abiotic process whereby CH4 is oxidized via interactions with ionizing radiation derived from radioactive decay. An alternate explanation is that the depletion of CH4 concentrations in caves could be due to biological processes, specifically oxidation by methanotrophic bacteria. We theoretically explored the radiolysis hypothesis and conclude that it is a kinetically constrained process that is unlikely to lead to the rapid loss of CH4 in subterranean environments. We present results from a controlled laboratory experiment to support this claim. We then tested the microbial oxidation hypothesis with a ... : تعتبر مصادر ومصارف الميثان (CH4 ) حاسمة لفهم الدورات الكيميائية الحيوية العالمية ودورها في تغير المناخ. أفاد عدد متزايد من الدراسات أن تركيزات الميثان في النظم الإيكولوجية للكهوف قد استنفدت، مما أدى إلى فكرة أن هذه البيئات الجوفية قد تعمل كمصارف للميثان في الغلاف الجوي. في الآونة الأخيرة، تم افتراض أن استنفاد CH4 هذا قد يكون ناتجًا عن التحلل الإشعاعي، وهي عملية لاأحيائية يتأكسد فيها CH4 من خلال التفاعلات مع الإشعاع المؤين المشتق من الاضمحلال الإشعاعي. التفسير البديل هو أن استنفاد تركيزات الميثان في الكهوف يمكن أن يكون بسبب العمليات البيولوجية، وتحديداً الأكسدة بواسطة بكتيريا الميثانوتروفيك. استكشفنا نظريًا فرضية التحلل الإشعاعي وخلصنا إلى أنها عملية مقيدة حركيًا من غير المرجح أن تؤدي إلى الفقدان السريع للميثان في البيئات الجوفية. نقدم نتائج تجربة معملية خاضعة للرقابة لدعم هذا الادعاء. ثم اختبرنا فرضية الأكسدة الميكروبية بمجموعة من تجارب الكون المتوسط التي أجريت في كهفين فيتناميين. تكشف نتائجنا أن البكتيريا المغذية للميثان المرتبطة بصخور الكهوف تستهلك CH4 بمعدل 1.3-2.7 ملغ CH4 · m -2 · d -1. تساوي معدلات ...