Введение
Глава 1. Микроорганизмы цикла метана 12
1.1. Метанобразующие микроорганизмы 15
1.1.1 История исследования микробного метаногенеза 15
1.1.2 Свойства метанобразующих микроорганизмов 16
1.1.3 Метаболизм метанобразующих микроорганизмов 17
1.1.4 Распространение и численности метаногенов в различных экосистемах 18
1.2. Метанокисляющие микроорганизмы 22
1.2.1 История открытия метанотрофии 23
1.2.2 Свойства метанотрофов 23
1.2.3 Распространение и численности метанотрофов в различных экосистемах 25
1.3. Анаэробное метанокисление 28
Глава 2. Источники поступления метана в атмосферу 31
2.1 Континентальные источники 31
2.2 Океанический метан 33
2.2.1 Основные источники метана в морских экосистемах 34
2.2.2 Микробная биогеохимия цикла метана глубоководной зоны океана 36
2.2.3 Метан шельфовых зон и мелководных сипов 37
Глава 3. Биогеохимия цикла метана в Черном море 39
3.1 История образования и особенности Черного моря 39
3.2 Гидрометеорология, гидрология и гидрохимия Черного моря 40
3.3 Источники метана в Черном море 42
3.3.1 Метановые газовыделения (сипы) 43
3.3.2 Грязевые вулканы и глубоководные сипы 43
3.3.3 Газовые гидраты 44
3.4 Биогеохимические и микробиологические исследования в Черном море 45
3.5 Биогеохимические исследования цикла метана в Черном море 49
Глава 4. Материалы и методы исследований 53
4.1 Характеристика территории и объектов исследований54
4.2 Условия, районы и сроки отбора материала для исследования 55
4.3 Методы отбора проб для исследований 59
4.4. Определение физико-химических параметров среды обитания 62
4.4.1. Общие параметры (глубина, соленость, tC, рН, Eh, Ог и H2S) 62
4.4.2. Концентрация метана , 63
4.4.3. Общая щелочность 64
4.4.4. Содержание сульфатов 64
4.4.5. Содержание ацетата 64
4.5. Определение общей численности микроорганизмов и численности отдельных физиологических групп: метаногенов, метанотрофов, сульфатредукторов 65
4.6. Методы определения интенсивности микробных процессов 66
4.6.1. Образование метана (хемолитотрофное и гетеротрофное) 67
4.6.2. Микробное окисление метана (аэробное и анаэробное) .- 69
4.6.3. Микробная (темновая) ассимиляция углекислоты 73
4.6.4. Бактериальный автотрофный ацетогенез 76
Глава 5. Континентальный склон и глубоководная часть моря 79
5.1. Характерные биогеохимические зоны района исследований 82
5.2. Физико-химические измерения и определение численности и активности микроорганизмов в исследованной акватории 84
Глава 6. Концентрация метана и его распределение 89
6.1. Водная толща 89
6.2. Донные осадки 106
Глава 7. Микробное образование метана в водной толще и донных осадках Черного моря 109
7.1. Метаногенез в аэробной зоне водной толщи 109
7.2. Метаногенез в анаэробной водной толще 115
7.3. Образование метана в донных осадках 128
Глава 8. Микробное окисление и трансформация метана в водной толще и донных осадках Черного моря 130
8.1. Окисление метана в аэробной водной толще 131
8.2. Микробное окисление метана в анаэробной водной толще 134
8.3. Микробное окисление метана в донных осадках 143
Глава 9. Распределение углерода метана при его микробном (аэробном и анаэробном) окислении 144
9.1. Вклад микробных процессов окисления и трансформации метана в продукцию органического вещества глубоководной зоны Черного моря 144
9.2. Изучение качественного и количественного состава образованного из углерода метана растворенного органического вещества 153
Глава 10. Влияние микробных процессов на круговорот метана в Черном море 165
10.1. Анаэробная водная толща 165
10.2. Баланс метана в анаэробной зоне Черного моря 181
10.3. Продукция и потребление метана в аэробной зоне Черного моря 182
10.4. Продукция и состав растворенного органического вещества
образуемого при микробной трансформации углерода метана 185
Выводы 187
Список литературы 188
