Farías, LauraCastro González, Maribeb2013-12-092019-11-302024-05-152024-08-292013-12-092019-11-302024-05-152024-08-292004https://repositorio.udec.cl/handle/11594/734Tesis para optar al grado de Doctor en Oceanografía.La desnitrificación es uno de los procesos microbiológicos que participan más activamente del reciclamiento de N2O en las zonas de mínimo oxígeno (ZMO) subyacentes a áreas de surgencia, como la encontrada frente a las costas de Chile. Las ZMO tienen gran significancia global para el presupuesto radiativo del planeta, dado que pueden contribuir hasta en un 70% a la producción de N2O oceánico. Esta tesis tuvo como objetivo establecer la importancia de la desnitrificación en el reciclaje del N2O, así como la influencia de factores ambientales sobre dicho reciclaje y sobre la composición de las comunidades desnitrificantes en la ZMO frente a Iquique (20ºS) y Antofagasta (23ºS). Para esto, se determinaron las tasas de producción (N2Opd) y consumo (N2Ocd) de N2O a través de la desnitrificación, en muestras de agua tomadas en la oxiclina superior (entre 40 y 90 m de profundidad) y en el núcleo de la ZMO, NZMO (a 100 y 200 m) bajo diferentes condiciones de O2 (in situ, anoxia [0 μM] e hipoxia [~22.3 μM]) y disponibilidad de dadores (carbono orgánico disuelto, COD) y aceptores de electrones (NO3-, NO2- y N2O). Dichas tasas fueron estimadas a partir de experimentos que involucraron el uso combinado de inhibidores de la desnitrificación (acetileno), de la nitrificación (aliltioúrea ó anoxia) y de la síntesis proteica (cloranfenicol). La composición de la comunidad desnitrificante, fue analizada a través del gen funcional de la reductasa de nitrito-cd1 (nirS), que cataliza la reducción de NO2- a NO, un paso clave en la desnitrificación, usando técnicas de reacción en cadena de la polimerasa (PCR), polimorfismo de los fragmentos largos de restricción terminal (PFLRT) y clonamiento del ADN bacterial. Los resultados mostraron que la desnitrificación parcial del N2O a N2 (o N2Opd - N2Ocd >0), tuvo lugar en la oxiclina (40 m, 48.5 μM O2) a tasas de 0.47 μM d-1, contribuyendo en parte a la formación del máximo de N2O subsuperficial usualmente observado en el área y cuyo origen se ha atribuido principalmente a la nitrificación. La desnitrificación total del N2O a N2 (o N2Opd - N2Ocd £0) tuvo lugar en la base de la oxiclina, BO (80 m, 14.2 μM O2) y en el NZMO (100-200m 4.4-6.9 μM O2) a tasas de hasta 3.4 μM d-1, manteniendo los bajos niveles de N2O observados a esas profundidades. La anoxia disminuyó en un 75% la tasa de N2Opd tanto en la BO como en el NZMO frente a Iquique. Contrariamente, incrementos en los niveles de O2 a ~22.3 μM, doblaron la tasa de N2Opd en dicha estación. La adición de aceptores y dadores de electrones limitó levemente, la tasa de reciclamiento neto del N2O (N2Opd + N2Ocd) en la BO (a través del NO2- y COD) y en el NZMO (a través del COD, N2O y NO3-). Los resultados nos permiten concluir que, el reciclamiento de N2O es regulado principalmente por el O2 y, en menor grado, por la disponibilidad de sustratos; siendo la reducción de NO2-, el paso más sensible a las fluctuaciones de dichos factores en esta área. Los niveles de O2, NO2-, NO3- y N2O determinaron la composición de la comunidad desnitrificante en el área de estudio. La presencia de genes-nirS comunes a la BO y el NZMO, sugirió la participación de los mismos grupos desnitrificantes en la producción y consumo de N2O. El análisis filogenético arrojó nuevas secuencias de organismos desnitrificantes en la ZMO chilena, indicando que la desnitrificación marina es llevada a cabo por una comunidad bacteriana más diversificada que la considerada previamente, y que condiciones ambientales similares entre la ZMO del Pacífico Sur oriental y Mar de Arabia permitieron el desarrollo de desnitrificadores con genotipos nirS semejantes a pesar de las distancias geográficas.spaCreative Commoms CC BY NC ND 4.0 internacional (Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional)OceanografiaDesnitrificaciónTesis