동해 울릉분지 메탄 하이드레이트 퇴적토의 미생물 군집 특성 (Characteristics of Microbial Community Structures of the Methane Hydrate Sediments in the Ulleung Basin, East Sea of Korea)

서지정보

· 발행기관 : 한국미생물학회
· 수록지 정보 : 미생물학회지 / 50권 / 3호 / 191 ~ 200페이지
· 저자명 : 신지혜, 남지현, 이진우, 이동훈

초록

가스 하이드레이트는 높은 지구 온난화 잠재력을 가지고 있는 메탄가스를 해수 또는 대기 중으로 유입시킬 수 있어 전 지구적 탄소순환과정과 기후 변화에 중요한 역할을 한다. 따라서 해양 또는 대기로 방출되는 메탄의 90% 이상을 미생물 반응을 통해 산화시킬 수 있는 혐기적 메탄산화 과정이 매우 중요하다. 본연구에서는 동해 울릉분지내 메탄 가스 하이드레이트 퇴적토에서식하는 미생물 군집의 mcrA 유전자와 16S rRNA 유전자를 분석하였다. 혐기적 메탄산화 고세균(Anaerobic methane oxidizer:ANME) 군집의 수직적 분포를 조사한 결과, 표층과 황산염 메탄전이대(Sulfate methane transition zone: SMTZ)에서는 ANME-1그룹이, high methane 층에서는 ANME-2c 그룹이 우점하였다.
16S rRNA 유전자를 이용한 고세균의 군집분석 결과, 혐기적 메탄산화가 일어나는 지역에서 주로 발견되는 marine benthicgroup-B가 50% 이상의 비율로 우점하였다. 세균의 경우 질산염을 환원시킬 수 있는 세균이 SMTZ (Halomonas 속: 56.5%)와high methane 층(Achromobacter 속: 52.6%)에서 우점하였으며황산염 환원 세균 군집은 확인되지 않았다. 동해 울릉분지 메탄가스 하이드레이트의 혐기적 메탄산화과정은 일반적으로 해양퇴적토에서 알려진 혐기적 메탄산화 고세균과 황산염 환원 세균과의 공생에 의한 반응이 아닌 혐기적 메탄산화 고세균과 질산염 환원세균에 의한 반응이 주도할 것이라 생각된다.

영어초록

Gas hydrates play a significant role in the global carbon cycle and climate change because methane, a greenhousegas, can be released from the dissociation of gas hydrate. Anaerobic oxidation of methane (AOM) is an importantprocess that consumes more than 90% of the methane released into the hydrosphere and atmosphere. In this study,the microbial community associated with the methane gas hydrate sediment in the Ulleung basin, East Sea of Korea(UBGH) was analyzed by phylogenetic analysis of the mcrA and 16S rRNA gene libraries. A vertical stratification ofthe dominating anaerobic methane oxidizer (ANME)-1 group was observed at the surface and the sulfate methanetransition zone (SMTZ). The ANME-2c group was found to be dominant in the high methane layer. The archaea ofmarine benthic group B, which is commonly observed in the AOM region, accounted for more than 50% of theidentifications in all sediments. Nitrate reducing bacteria were predominant at SMTZ (Halomonas: 56.5%) and highmethane layer (Achromobacter: 52.6%), while sulfate reducing bacteria were not found in UBGH sediments. Theseresults suggest that the AOM process may be carried out by a syntrophic consortium of ANME and nitrate reducingbacteria in the gas hydrates of the Ulleung Basin of the East Sea.

참고자료

· 없음