Culturable microbes in shallow groundwater underlying ornithogenic soil of Cape Hallett, Antarctica

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Abstract:

The objective of this study was to investigate the culturable psychrotolerant microbial community in groundwater from Seabee Hook, Antarctica. Shallow groundwater can be present in coastal regions at higher latitudes during the Antarctic summer. Perched groundwater atop ice-cemented permafrost occurs on Seabee Hook, Cape Hallett, at depths from 5 to 80 cm below the soil surface. Compared with terrestrial water from other sites in Antarctica, the groundwater was high in salt and nutrients, reflecting proximity to the sea and ornithogenic soil. Microbial communities in groundwater samples from Seabee Hook exhibited aerobic metabolism of 14C-acetate at 5 °C. Numbers of culturable aerobic heterotrophs in the samples ranged from <10 to ca. 1 × 106 colony-forming units·mL-1, and similar numbers of microaerophiles and nitrate reducers were detected. In contrast, numbers of nitrifiers, sulfate reducers, and iron reducers were up to 1000-fold lower. All cultures were incubated at 5 °C. Aerobic heterotrophic bacteria isolated from the groundwater were assigned to Actinobacteria, Proteobacteria, or Bacteroidetes. The isolates were most similar to cultured bacteria from Antarctic soil or sediment and were cold, salt, and alkaline pH tolerant, indicating they are adapted to in situ conditions.

L’objectif de cette étude était d’étudier la communauté microbienne psychrotolérante cultivable présente dans les eaux souterraines de Seabee Hook, en Antarctique. Une nappe phréatique peu profonde peut être présente dans les régions côtières à des latitudes plus élevées durant l’été antarctique. Une nappe suspendue située au-dessus de la glace du pergélisol est présente à Seabee Hook, Cap Hallett, à une profondeur de 5 à 80 cm sous la surface du sol. Comparativement à l’eau terrestre d’autres sites de l’Antarctique, les eaux souterraines ont des teneurs élevées en sels et en nutriments, reflétant la proximité de la mer et de sol ornithogène. Les communautés bactériennes d’échantillons d’eaux souterraines de Seabee Hook métabolisent le C14-acétate en aérobie à 5 °C. Le nombre d’hétérotrophes aérobies cultivables des échantillons s’échelonnait de <10 à environ 1 × 106 unités de formation de colonies·mL-1, et une quantité comparable de microaérophiles et d’organismes réducteurs de nitrate ont été détectés. En revanche, le nombre d’organismes nitrifiants, de réducteurs de sulfate et de réducteurs de fer étaient jusqu’à 1000 fois moins élevé. Toutes les cultures ont été incubées à 5 °C. Les bactéries aérobies hétérotrophes isolées des eaux souterraines appartenaient aux Actinobacteria, Proteobacteria ou aux Bacteroidetes. Les isolats étaient pour la plupart similaires aux bactéries cultivées du sol ou des sédiments antarctiques et étaient tolérants au froid, aux sels et aux pH alcalins, indiquant leur adaptation aux conditions in situ.

Document Type: Research Article

Publication date: January 1, 2009

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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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