Release of Ni and Co by microbial activity in New Caledonian ultramafic soils

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Abstract:

A high positive correlation was found between extractable Ni and Co contents and microbial activity of 40 ultramafic soil samples from New Caledonia, suggesting a possible role of microorganisms in the release of these two metals. A saprolite (ultramafic subsoil) and a hypermagnesian brown soil were incubated 9 months in different conditions. Ni and Co release, measured by their extractability, occurred without reduction of soil pH but did not occur when the native microflora was eliminated by heat treatment. However, when autoclaved soil was re-inoculated with a pinch of the same nonheated soil, the release of metals was recorded. The concentrations of extractable Ni and Co were much higher in soils amended with organic compounds in which microbial activity was enhanced, but only if the soil was not heat treated. The presence of Grevillea exul, a metal-tolerant plant, stimulated the metal release process, but the stimulation was less effective than it was in the compost-amended soil without plant. The influence of the plant in extractable Ni and Co contents in this amended soil was not significant. The release of the two metals therefore seemed to be induced by the activity of specialized organotrophic microorganisms.Key words: Co, Ni, metal release, microbial activity, ultramafic soils.

Une forte corrélation entre les concentrations en Ni et Co extractibles et l'activité microbienne est mise en évidence dans quarante échantillons de sols ultramafiques de Nouvelle-Calédonie, suggérant un rôle possible des microorganismes dans la libération des deux métaux. Pour vérifier l'hypothèse, un sol brun hypermagnésien et une saprolite sont incubés au laboratoire, dans différentes conditions, pendant une période de 9 mois. La libération de Ni et Co, mesurée par leur extractabilité, se produit sans réduction de pH et n'est pas observée quand la microflore est éliminée par traitement à la chaleur. Cependant, quand le sol autoclavé est ré-inoculé avec une pincée du même sol non traité, la libération de métaux est constatée. Les concentrations de Ni et Co extractibles libérées sont plus élevées dans les échantillons amendés avec des composés organiques, où l'activité microbienne est stimulée, mais uniquement dans le sol non autoclavé. Grevillea exul, une espèce végétale qui tolère les métaux, stimule la libération de Ni et Co; mais cette stimulation est moins importante que celle induite par un apport de terreau, en absence de plante. Dans ce sol amendé, l'influence de la plante sur le contenu en Ni et Co extractibles n'est pas significative. La libération des deux métaux semblent donc essentiellement liée à l'activité de microorganismes organotrophes spécialisés.Mots clés : Co, Ni, libération de métaux, activité microbienne, sols ultramafiques.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: March 1, 2003

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  • Published since 1954, this monthly journal contains new research in the field of microbiology including applied microbiology and biotechnology; microbial structure and function; fungi and other eucaryotic protists; infection and immunity; microbial ecology; physiology, metabolism and enzymology; and virology, genetics, and molecular biology. It also publishes review articles and notes on an occasional basis, contributed by recognized scientists worldwide.
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