Descripción del proyecto
Efecto de la reducción del hierro relacionado con el metano en los ciclos biogeoquímicos
Cerca de un tercio de las emisiones anuales de metano de origen natural llega a la atmósfera. El óxido de hierro reduce las emisiones de metano cuando las concentraciones de sulfato son bajas. Sin embargo, aún no se comprende del todo el acoplamiento entre el metano y el hierro en sedimentos. En este sentido, se ha observado una reducción significativa del óxido de hierro en muchos sedimentos acuáticos a profundidades muy por debajo de su zona redox esperada. En el proyecto MERIR, financiado con fondos europeos, se examinarán los mecanismos no estudiados de la reducción del hierro relacionada con el metano en la zona metanogénica y su repercusión en los ciclos biogeoquímicos globales. Su equipo determinará la participación activa de metanótrofos aerobios en la oxidación anaeróbica del metano acoplado con hierro y, además, analizará la reactividad inusual de los minerales férricos hacia la reducción y sus efectos en el magnetismo sedimentario.
Objetivo
About one-third of annual methane (CH4) emissions to the atmosphere originate from natural, nonanthropogenic
sources. However, if all the naturally produced methane actually did reach the atmosphere, its
levels would increase by an order of magnitude, dwarfing anthropogenic CO2 emissions. Fortunately, natural
scavengers of this methane near its production zone limit its release. One of these scavengers, iron (Fe) oxide,
can become a major sink for methane when sulfate concentrations are low. Methane-iron couplings in
established sediments, however, are poorly understood. Specifically, significant iron oxide reduction has been
observed in many aquatic sediments at depths well below its expected redox zone, where methane is produced
by methanogenesis, often accompanied by decreases in methane concentrations. These observations challenge
our understandings of iron-methane couplings and microbial players in the deep methanogenic zone and their
impacts on the carbon, iron and other cycles. I aim in the proposed research to elucidate the unexplored
mechanisms of methane-related iron reduction (MERIR) in the methanogenic zone of established
sedimentary profiles under various environmental conditions and their impact on global biogeochemical
cycles. I will resolve two striking yet unexplained phenomena: (1) the active involvement of aerobic
methanotrophs in iron-coupled anaerobic oxidation of methane (AOM), and (2) the unusual reactivity
of iron minerals toward reduction that is accompanied by intensive authigenic magnetite precipitation, and
the effects of this mineralogy change on sedimentary magnetism. My expertise will enable me to achieve the
objectives of this interdisciplinary proposed work using novel approaches from different fields. The project
will likely lead to breakthroughs in our understanding of microbial survival strategies, reveal novel pathways
for aerobic methanotrophs, and change our perspectives on iron mineral reactivities and sedimentary
magnetism.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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- ciencias naturalesciencias de la tierra y ciencias ambientales conexasgeologíamineralogía
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Palabras clave
Programa(s)
Régimen de financiación
ERC-COG - Consolidator GrantInstitución de acogida
84105 Beer Sheva
Israel