Information
- Type
- Project
- Name
- Impact of electrogenic sulfur oxidation on trace metal cycling in coastal sediments.
- Description @en
- The release of trace metals from natural and contaminated marine sediments to the overlying water can have important implications for aquatic ecosystems. Recently, a novel pathway of sulfur oxidation has been discovered in marine sediments, whereby long filamentous bacteria are capable of coupling redox half-reactions over centimeter scales. This process, referred to as electrogenic sulfur oxidation (eSOx), has been shown to occur globally in coastal systems. Preliminary results from laboratory experiments indicate that ESOx induces strong pH gradients in sediments, and hence, it has the potential to strongly influence the remobilization of trace metals in coastal sediments. This can have a strong impact on coastal ecosystems, but the magnitude and risk of trace metal remobilization are yet unknown. In response, this FWO project proposes an in depth investigation of trace metal cycling in sediments where eSOx is present. In a first phase, we will employ state-of-art- techniques in analytical chemistry combined with reaction transport modelling to determine the trace metal speciation in laboratory sediment incubations where eSOx is induced. In a second stage, we will examine trace metal cycling at a natural field site (Station 130 in front of Belgian coast, the first location worldwide where eSOx was demonstrated to occur under natural conditions). Overall, this study should greatly improve our quantitative understanding of trace metal remobilization in coastal environments.
- Description @nl
- Het vrijkomen van spoormetalen uit natuurlijke en vervuilde sedimenten kan belangrijke gevolgen hebben voor aquatische ecosystemen. Onlangs is er een nieuw mechanisme van zwavel oxidatie ontdekte in mariene sedimenten. Hierbij koppelen lange filamenteuze bacteriën redox half-reacties, die centimeters gescheiden zijn. Dit proces, genaamd ‘electrogenic sulfur oxidation’ (eSOx), komt wereldwijd voor in kustsystemen. Voorlopige resultaten van laboratorium experimenten tonen aan dat eSOx sterke pH gradiënten creëert in sedimenten, en hierdoor kan het een sterke invloed uitoefenen op de remobilisatie van spoormetalen. Dit kan een grote impact hebben op kust ecosystemen, maar de grootte en het risico van spoormetaal remobilisatie is nog steeds onbekend. Dit FWO project stelt een gedetailleerde bestudering voor van de spoormetaal cycli in sediment waar eSOx actief is. In een eerste fase gaan we state-of-the-art analytische technieken combineren met reactief-transport modelleren om de spoormetaal speciatie in laboratorium sediment incubaties, waar eSOx geïnduceerd is, te bepalen. Vervolgens gaan we de spoormetaal cycli in situ bestuderen in station 130 (een station in de Belgische kustzone, de eerste locatie wereldwijd waar eSOx was aangetoond voor te komen in natuurlijke condities). Samengevat, deze studie zou ons begrip van spoormetaal remobilisatie in kustsediment enorm moeten vooruithelpen.