Factores empíricos de conversión leucina-carbono para la estimación de producción bacteriana heterotrófica : relación con la diversidad bacteriana y la calidad de la materia orgánica

Abstract

[Resumen]: La estimación de la producción bacteriana heterotrófica (HBP) es una variable clave para determinar el papel de las bacterias en los flujos de carbono en el océano. Para su determinación, se mide la tasa de incorporación de isótopos radioactivos como [3H ó 14C]-Leucina o 3H-timidina, a la que aplicamos un factor de conversión (CF), el cual permite convertir la incorporación de sustratos a biomasa bacteriana heterotrófica. Los factores de conversión de Leucina a Carbono (CFs) en los ecosistemas marinos han mostrado una gran variabilidad en comparación con los teóricos (Calvo-Díaz, 2009). Las fuentes de dicha variabilidad pueden incluir el diseño experimental de la incubación, el método de cálculo o el estado fisiológico de las células. Sin embargo, apenas se ha explorado si las diferencias en estos CFs están relacionadas con cambios en la composición de la comunidad bacteriana y/o la composición de la materia orgánica disuelta (DOM). En este trabajo se realizaron incubaciones de agua de mar muestreada durante la campaña MODUPLAN en el Atlántico Norte, para: (i) determinar CFs empíricamente (eCFs) con el fin de obtener medidas para las aguas subsuperficiales, intermedias y profundas que nos permiten la conversión de las tasas de incorporación de Leucina en la producción de biomasa, y (ii) explorar la relación entre los eCFs, la composición de la comunidad microbiana y las propiedades ópticas de la DOM. La composición de la comunidad microbiana se determinó tras la secuenciación del gen 16S rDNA mediante tecnología Illumina. Los índices ópticos de la DOM se calcularon a partir de los espectros de fluorescencia y absorbancia. Los valores empíricos de CFs (0.39 a 4.00 KgC mol Leu-1) mostraron máximos en las aguas subsuperficiales (<200 m) y mínimos en aguas profundas (>1000 m). Nuestros resultados demuestran que el uso de CFs teóricos (1.55 Kg de C por mol de Leucina, Simon y Azam, 1989) producen una subestimación de la producción de biomasa microbiana en las aguas subsuperficiales e intermedias, mientras que causan una sobreestimación de las mismas en aguas profundas. Nuestros resultados indicaron que la comunidad bacteriana está estratificada verticalmente, y dicha variación está vinculada con la calidad de la materia orgánica. En conjunto, nuestros resultados indican que las diferencias en los eCFs a través de la columna de agua pueden asociarse a la composición filogenética de las comunidades microbianas que interactúan con las características de la DOM.