Studio dei flussi di carbonio mediati dalle comunità microbiche in aree costiere ad elevato impatto antropico- Relazione scientifica finale dell'attività svolta SP3_WP2_AZ1_UO06_D03

This document resumes the main results obtained in the SP3_WP2_AZ1_UO06 which aimed to study the impact of anthropogenic inputs on coastal ecosystems C-flux mediated by microbial communities. The realization of the experimental project consisted both in laboratory and in field investigations conducted in the Po river prodelta. The in situ experiments aimed to relate the environmental status to carbon fluxes mediated by natural microbial communities. A first survey was conducted in the Po river prodelta under high intensity river flood to describe the impact on the concentration of organic priority substances (2008/195/EC), e.g. Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, as well on processes mediated by microbial communities. The results highlighted that such event had the effect of diluting the concentration of organic pollutants and to change the C-flux between the organic matter and the microbial cells (high BCP/cell ratio) in the most impacted sites by the flood. Laboratory tests were conducted to study the riverine impact on organic matter bioavailability applying the ultrafiltration technique. Coastal water samples differently affected by riverine water, was ultrafiltered to obtain different molecular weigh (MW) classes of dissolved organic carbon (DOC, 0.7um-10KDa; 1-10kDa; <1 kDa). After incubating HMW classes with natural microbial communities, high salinity water showed the lowest bioavailability in terms of respiration and bacterial C incorporation rates, principally due to the colloidal fraction of DOC (>1kDa). This DOC molecular size, in which may be included organic pollutants, constitutes a significant fraction of DOC in the test samples and therefore potentially able to slow the turnover rates.

Questo documento riassume i principali risultati ottenuti nell'ambito del SP3_WP2_AZ1_UO06 il cui scopo è stato quello di studiare in ecosistemi costieri la relazione esistente tra le immissioni di origine antropica e i flussi di carbonio mediati dalle comunità icrobiche. La realizzazione del progetto sperimentale è consistita in sperimentazioni di laboratorio e di campo condotte principalmente nell'area del prodelta del Po. Gli esperimenti in situ hanno avuto lo scopo di mettere in relazione lo stato ambientale con i cambiamenti dei flussi di carbonio mediati da comunità microbiche naturali. Un primo esperimento è stato condotto nel prodelta del Po durante una piena di elevata intensità, per descrivere l'impatto sulla concentrazione delle sostanze prioritarie organiche (2008/195 / CE), come gli Idrocarburi policiclici aromatici (IPA), nonché sui processi mediati dalle comunità microbiche. I risultati evidenziano come tale evento abbia avuto l'effetto di diluire la concentrazione di inquinanti organici e di modificare i flussi tra la materia organica e le cellule microbiche (elevati valori del rapporto BCP/cell) nei siti più impattati dalla piena. Test di laboratorio sono stati condotti per studiare l'impatto fluviale sulla biodisponibilità di materia organica utilizzando la tecnica di ultrafiltrazione. Campioni di acqua costiera diversamente impattati da input fluviali sono stati ultrafiltrati per ottenere classi di carbonio organico disciolto (DOC) a diverso peso molecolare (MW) (0.7um-10KDa; 1-10kDa; <1 kDa). Dopo l'incubazione con comunità microbiche naturali, i campioni ad elevata salinità hanno mostrato una ridotta biodisponibilità del DOC misurata attraverso i tassi di respirazione e incorporazione batterica di C, principalmente dovuta alle componente colloidale del DOC (> 1kDa). Questa classe dimensionale di DOC, in cui potrebbero essere inclusi gli inquinanti organici, costituisce una frazione significativa del DOC nei campioni analizzati e quindi potenzialmente in grado di rallentare i tempi di turnover.