《Regional Studies in Marine Science》：Microbial and Environmental Interactions of the 2021 Mucilage Event in the Sea of Marmara
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2021年马尔马拉海粘液事件中，通过eDNA测序（16S/18S/ITS）和环境参数分析，揭示了微生物群落结构变化与粘液形成的关系：事件期以Dinophyceae、硅藻及EPS降解菌为主，后期Synechococcus、Halteria等增加显示恢复。Ergene排放站异常模式（Cutaneotrichosporon dominance）表明局部污染影响。研究表明微生物失衡与营养盐波动协同驱动粘液动态，需加强微生物-环境整合监测。
阿尔祖·卡拉汉（Arzu Karahan）| 塞琳·德尔切伊尔马克（Selin Deliceirmak）| 默特坎·埃斯蒂（Mertcan Esti）| 埃夫里姆·特兹坎-卡尔坎（Evrim Tezcan-Kalkan）| 埃斯拉·奥兹图尔克（Esra ?ztürk）| 哈桑·奥雷克（Hasan ?rek）
中东技术大学海洋科学研究所，土耳其梅尔辛省埃尔德姆利（Erdemli），邮编33731
摘要
2021年，马尔马拉海（Sea of Marmara，SoM）发生了大规模的黏液事件，对海洋生态系统造成了严重的影响。虽然营养物质的富集、温度异常和人为压力被认为是导致此类事件的因素，但其背后的微生物和环境机制仍不清楚。本文结合了16S、18S和ITS区域的环境DNA（eDNA）宏条形码分析以及现场物理化学测量数据和历史记录，对黏液事件发生期间及之后的39个样本中的微生物群落和环境条件进行了研究。研究结果表明，黏液的形成与特定的微生物群落变化有关，其中包括甲藻门（Dinophyceae）、硅藻、壶菌门（Chytridiomycota）以及能够降解聚合物的细菌（如Polaribacter和Lentimonas）的显著增加。寄生真菌属（如Cladosporium和Candida）以及壶菌门（Chytridiomycota）可能促成了藻类的大量繁殖和有机物的积累。相比之下，黏液事件后的样本中Synechococcus、Halteria、放线菌门（Actinobacteria）和Ilumatobacteraceae的数量有所增加，表明微生物群落正在恢复。在埃尔根河（Ergene River）排放口，Cutaneotrichosporon debeurmannianum的占比升高，凸显了局部污染对群落结构的影响及潜在的健康风险。这些发现表明，微生物群落失衡（通常与营养波动有关）与物理化学因素共同作用，对黏液的形成和动态变化起着关键作用，强调了在易富营养化的海洋系统中进行综合微生物和环境监测的重要性。了解2021年事件期间的微生物和环境变化将有助于预防未来的类似事件。
章节摘要
引言
黏液的形成，也被称为“海鼻涕”或“海洋雪”，已在世界各地的海洋中得到记录。海水温度升高、水柱强烈的分层作用以及人为压力被广泛认为是导致黏液形成的主要因素（MacKenzie等人，2002年；Danovaro等人，2009年）。特别是亚得里亚海北部地区，由于其在地中海盆地内的高生产力和浅水特性，成为黏液形成的典型例子。
采样
通过R/V Bilim-2号调查船从马尔马拉海的24个站点共采集了39个样本（见表S1）。这些采样点的选择基于它们受到黏液严重影响的程度以及受到大量陆地来源废水的污染。这些地点包括受到家庭、工业和造船厂污染的伊兹密特湾（Izmit Bay）；受埃尔根河影响的海岸线；以及受博斯普鲁斯洋流影响的地区（如杰姆利克湾和班迪尔马湾）。
物理化学参数
黏液采样期间（DMSP，6月）和黏液事件后的采样期间（PMSP，9月）的平均海水表面温度分别为19.7°C和22.45°C（见表S1）。在DMSP期间，所有深度（0至64米）的平均温度为16.6°C。表面水的平均盐度分别为PMSP的22.8 psu和DMSP的23.2 psu。在22米以下深度，DMSP期间的平均盐度为33.7 psu，盐度范围在29至39 psu之间。
讨论
2021年，马尔马拉海发生了大规模的黏液事件，覆盖了大面积的海面，并对海洋生态系统构成了严重威胁。尽管类似的事件（如2007年的事件）与过量的营养物质污染（尤其是NO?和PO??）、温度变化以及人为压力有关（Balkis等人，2010年），但2007年和2021年具体为何会发生这些事件的原因仍不清楚，尤其是考虑到当时的营养物质水平并没有显著变化。
结论
2021年马尔马拉海的黏液事件不仅是一场物理和生态危机，也标志着微生物群落的深刻变化。通过高分辨率的eDNA宏条形码分析和环境特征分析，我们发现黏液的形成和降解与特定的微生物模式相关，这些模式受到非生物和生物因素的共同影响。虽然营养水平的升高和水层分层为黏液的形成创造了条件，但微生物群落的失衡（尤其是EPS降解菌的富集）才是关键因素。
伦理批准
本研究仅收集了海水和黏液样本。研究伦理委员会确认无需特别伦理批准。
资金来源
本研究得到了土耳其科学技术研究委员会（TUBITAK-121G148）、中东技术大学海洋科学研究所（METU-IMS）、DEKOSIM（BAP-08-11-DPT2012K120880）以及马尔马拉海综合建模系统第二阶段（MARMOD-Phase II）项目的支持。
未引用的参考文献
(Abarenkov等人，2020年；Akhtar等人，2020年；Bopp等人，2013年；Cortleven等人，2019年；Ciftci-Turetken和Altug，2016年；Dodueva等人，2020年；Fernández-Valero等人，2024年；Fernández-Valero等人，2022年；Fonseca等人，2018年；Fu等人，2022年；Kaboré等人，2020年；Kieber和Schaller，2018年；Lee等人，2021年；Lepelletier等人，2014年；Li等人，2021年；Nguyen等人，2023年；Petrou等人，2019年；QiIME 2 Viewer，2025年；Re?é等人，2022年；Rosenberg等人，2013年；Schlüter等人，2014年；Shabardina等人，2022年……)
CRediT作者贡献声明
哈桑·奥雷克（Hasan ?rek）：撰写、审稿与编辑、方法论设计、概念构思。埃夫里姆·特兹坎-卡尔坎（Evrim Tezcan-Kalkan）：撰写、审稿与编辑、概念构思。埃斯拉·奥兹图尔克（Esra ?ztürk）：撰写、审稿与编辑、方法论设计、数据分析。塞琳·德尔切伊尔马克（Selin Deliceirmak）：撰写、审稿与编辑、初稿撰写、可视化处理、验证、方法论设计、调查、数据分析。默特坎·埃斯蒂（Mertcan Esti）：撰写、审稿与编辑、初稿撰写、方法论设计、数据分析。阿尔祖·卡拉汉（Arzu Karahan）：撰写、审稿与编辑。
写作过程中使用生成式AI和AI辅助技术的声明
在准备本研究的过程中，作者AK和SD使用了ChatGPT工具来提高手稿的可读性和语言表达。使用该工具后，AK和SD对内容进行了必要的审查和编辑，并对发表文章的内容负全责。
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
致谢
我们感谢R/V Bilim-2号调查船的船员在采样过程中的支持，以及M. Yücel教授对文本的审阅。
