Collaborative research: Regulation and dynamics of microbial communities and biogeochemical cycling in hydrothermally-influenced habitats in the Gulf of California

合作研究:加利福尼亚湾受热液影响的生境中微生物群落和生物地球化学循环的调节和动态

基本信息

项目摘要

Oceanic hydrothermal ecosystems have captivated the imagination of scientists and the general public since their discovery ~40 years ago. These habitats are characterized by extremes in temperature and pH, low oxygen concentrations, and high concentrations of toxic metals. Despite this, these ecosystems support rich and abundant microbial communities that achieve high rates of biogeochemical cycling. This project supports unprecedented studies to identify the impact of chemical regimes on microbial and viral community composition, diversity, and activity in areas in the Gulf of California along a range of hydrothermalism and dissolve oxygen levels. The project provides training opportunities for undergraduate and graduate students. Results are communicated through talks and lectures, publications, and data sharing through public repositories. The work will be shared through Ocean Discovery Camp and Clubs for diverse middle school students, displays at the Georgia Museum of Art, and a collaboration with the BBC Planet Earth III – Oceans team. Through these cumulative efforts, the project will forge a strong legacy in education and in fostering ocean literacy and promoting ocean advocacy in the general public.The Gulf of California is a system where hydrothermal fluids flow through and alter sediment prior to discharge into deep waters. In sediments, fluid flow modulates biological dynamics through changes in carbon loading and electron accepter availability. In the water column, inorganic and organic energy sources are injected into hypoxic deep waters, creating dynamic chemical niches. This project studies how gradients in geochemistry shape and modulate the microbial and viral communities that carry out key biogeochemical reactions in sediments and in the water column of Guaymas and Pescadero Basins. The research integrates data streams from biogeochemistry, genomics, and microbiology, including single-cell activity approaches, to achieve unprecedented insight into regulatory mechanisms and dynamics. The project includes experiments and observations in the laboratory and at sea during an expedition on the R/V Atlantis with the deep submergence vehicle ALVIN in 2022. Key topics for investigation include: (1) Do variations in geochemical regimes select for metabolically plastic microbial populations? (2) Do different microbes become active under specific geochemical conditions or do the same microbes adapt to changing geochemical conditions? (3) What is the role of viruses in shaping the microbial populations present in highly dynamic hydrothermal habitats?This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
海洋热液生态系统自40年前被发现以来,一直吸引着科学家和公众的想象力。这些生境的特点是极端的温度和pH值,低氧浓度和高浓度的有毒金属。尽管如此,这些生态系统支持丰富且丰富的微生物群落,从而实现高速率的生物地球化学循环。该项目支持前所未有的研究,以确定化学制度对微生物和病毒群落组成,多样性和活动的影响,在加州海湾沿着一系列的水热和溶解氧水平。该项目为本科生和研究生提供培训机会。通过讲座和讲座、出版物以及通过公共存储库共享数据来传播成果。这项工作将通过海洋探索营和俱乐部为不同的中学生分享,在格鲁吉亚艺术博物馆展出,并与英国广播公司行星地球三-海洋团队合作。通过这些累积的努力,该项目将在教育、培养海洋知识和促进公众对海洋的宣传方面形成强大的遗产。加州湾是一个系统,热液流经其中,并在排放到深沃茨之前改变沉积物。在沉积物中,流体流动通过碳负载和电子受体可用性的变化来调节生物动力学。在水柱中,无机和有机能源被注入缺氧的深水沃茨,创造动态的化学生态位。该项目研究地球化学梯度如何塑造和调节微生物和病毒群落,这些群落在沉积物以及瓜伊马斯和佩斯卡德罗盆地的水体中进行关键的生物地球化学反应。该研究整合了来自生物化学,基因组学和微生物学的数据流,包括单细胞活性方法,以实现对调控机制和动态的前所未有的洞察。该项目包括2022年在亚特兰蒂斯号R/V上与深潜器ALVIN一起进行探险期间在实验室和海上进行的实验和观察。研究的主要课题包括:(1)地球化学体系的变化是否选择代谢可塑性微生物种群?(2)是不同的微生物在特定的地球化学条件下变得活跃,还是相同的微生物适应不断变化的地球化学条件?(3)病毒在塑造高度动态的热液栖息地中存在的微生物种群中的作用是什么?该奖项反映了NSF的法定使命,并被认为是值得通过使用基金会的知识价值和更广泛的影响审查标准进行评估的支持。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Samantha Joye其他文献

Marine methane paradox: Enigmatic production of methane in oxygenated waters
海洋甲烷悖论:含氧水域中神秘的甲烷产生
  • DOI:
  • 发表时间:
    2024
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Shi;Jin;Samantha Joye;Guang
  • 通讯作者:
    Guang

Samantha Joye的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Samantha Joye', 18)}}的其他基金

Pathways and regulation of transformation of low molecular weight carbon compounds in subseafloor sediments from the Guaymas Basin (Gulf of California)
瓜伊马斯盆地(加利福尼亚湾)海底沉积物中低分子量碳化合物转化的途径和调控
  • 批准号:
    2023575
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 77.85万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Probing the Metabolic and Electrical Interactions of Cable Bacteria in Anoxic Sediments
合作研究:探讨缺氧沉积物中电缆细菌的代谢和电相互作用
  • 批准号:
    1756851
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 77.85万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Microbial carbon cycling and its interactions with sulfur and nitrogen transformations in Guaymas Basin hydrothermal sediments
合作研究:瓜伊马斯盆地热液沉积物中微生物碳循环及其与硫和氮转化的相互作用
  • 批准号:
    1357360
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 77.85万
  • 项目类别:
    Standard Grant
RAPID Deepwater Horizon Oil Spill: Deep pelagic and benthic impacts of the oil spill
快速深水地平线漏油:漏油对深海和海底的影响
  • 批准号:
    1043225
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 77.85万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: The East Siberian Arctic Shelf as a Source of Atmospheric Methane: First Approach to Quantitative Assessment
合作研究:东西伯利亚北极陆架作为大气甲烷的来源:定量评估的第一种方法
  • 批准号:
    1023444
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 77.85万
  • 项目类别:
    Standard Grant
MRI RAPID: Deepwater Horizon Oil Spill: Acquisition of cavity ring-down spectroscopy systems to quantify concentration and stable isotopic composition of multiple carbon species.
MRI RAPID:深水地平线漏油:获取空腔衰荡光谱系统以量化多种碳物质的浓度和稳定同位素组成。
  • 批准号:
    1055896
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 77.85万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Degrading offshore permafrost as a source of methane on the East Siberian Arctic Shelf
合作研究:近海永久冻土退化作为东西伯利亚北极大陆架甲烷的来源
  • 批准号:
    0908788
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 77.85万
  • 项目类别:
    Standard Grant
RAPID: Biologically-mediated methanogenesis and acetogenesis in the hydrothermally altered sediments of the Guaymas Basin
RAPID:瓜伊马斯盆地热液蚀变沉积物中生物介导的产甲烷作用和乙酸生成作用
  • 批准号:
    0959337
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 77.85万
  • 项目类别:
    Standard Grant
MO: Collaborative Research: A Microbial Observatory Examining Microbial Abundance, Diversity, Associations and Activity At Seafloor Brine Seeps
MO:合作研究:微生物观测站检查海底盐水渗漏处的微生物丰度、多样性、关联性和活动
  • 批准号:
    0801741
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 77.85万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Microbially Mediated Anaerobic Carbon Cycling in Limnologically Contrasting Perennially Ice-Covered Antarctic Lakes
合作研究:湖泊常年冰雪覆盖的南极湖泊中微生物介导的厌氧碳循环
  • 批准号:
    0739516
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 77.85万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

Research on Quantum Field Theory without a Lagrangian Description
  • 批准号:
    24ZR1403900
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
HIF-1α调控软骨细胞衰老在骨关节炎进展中的作用及机制研究
  • 批准号:
    82371603
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
TIPE2调控巨噬细胞M2极化改善睑板腺功能障碍的作用机制研究
  • 批准号:
    82371028
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
PRNP调控巨噬细胞M2极化并减弱吞噬功能促进子宫内膜异位症进展的机制研究
  • 批准号:
    82371651
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
脐带间充质干细胞微囊联合低能量冲击波治疗神经损伤性ED的机制研究
  • 批准号:
    82371631
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
超声驱动压电效应激活门控离子通道促眼眶膜内成骨的作用及机制研究
  • 批准号:
    82371103
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
骨髓ISG+NAMPT+中性粒细胞介导抗磷脂综合征B细胞异常活化的机制研究
  • 批准号:
    82371799
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    47.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
Lienard系统的不变代数曲线、可积性与极限环问题研究
  • 批准号:
    12301200
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30.00 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
RIPK3蛋白及其RHIM结构域在脓毒症早期炎症反应和脏器损伤中的作用和机制研究
  • 批准号:
    82372167
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于MFSD2A调控血迷路屏障跨细胞囊泡转运机制的噪声性听力损失防治研究
  • 批准号:
    82371144
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Collaborative Research: Cortical Perineuronal Net Regulation of Maternal Caregiving Behaviors
合作研究:母亲护理行为的皮质神经周围网络调节
  • 批准号:
    2336907
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 77.85万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: Cortical Perineuronal Net Regulation of Maternal Caregiving Behaviors
合作研究:母亲护理行为的皮质神经周围网络调节
  • 批准号:
    2336906
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 77.85万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: EAR-Climate: Hydraulic and Hydrologic Regulation of Greenhouse Gas Emissions from Forest Soils and Trees and Detection With Radon As A Novel Tracer
合作研究:EAR-气候:森林土壤和树木温室气体排放的水力和水文调节以及用氡作为新型示踪剂进行检测
  • 批准号:
    2210783
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 77.85万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: SCH: Psychophysiological sensing to enhance mindfulness-based interventions for self-regulation of opioid cravings
合作研究:SCH:心理生理学传感,以增强基于正念的干预措施,以自我调节阿片类药物的渴望
  • 批准号:
    2320678
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 77.85万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: EAR-Climate: Hydraulic and Hydrologic Regulation of Greenhouse Gas Emissions From Forest Soils and Trees and Detection With Radon As a Novel Tracer
合作研究:EAR-气候:森林土壤和树木温室气体排放的水力和水文调节以及用氡作为新型示踪剂进行检测
  • 批准号:
    2210782
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 77.85万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: EAR-Climate: Hydraulic and Hydrologic Regulation of Greenhouse Gas Emissions From Forest Soils and Trees and detection With Radon As A Novel Tracer
合作研究:EAR-气候:森林土壤和树木温室气体排放的水力和水文调节以及用氡作为新型示踪剂进行检测
  • 批准号:
    2210784
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 77.85万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Electron Heat Flux Regulation in the Solar Wind
合作研究:太阳风中的电子热通量调节
  • 批准号:
    2203319
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 77.85万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Regulation of Nuclear Size
合作研究:核尺寸的调节
  • 批准号:
    2213582
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 77.85万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: PlantSynBio: Deciphering the roles of genetic and biochemical redundancy and pathway regulation via refactoring the protective plant cuticle
合作研究:PlantSynBio:通过重构保护性植物角质层破译遗传和生化冗余以及途径调节的作用
  • 批准号:
    2212800
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 77.85万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Regulation of Nuclear Size
合作研究:核尺寸的调节
  • 批准号:
    2213584
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 77.85万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了