We investigated the effects of seawater warming and CO2 enrichment on the microbial community metabolism (using O2 consumption as a proxy) in subtidal silt sediment. Intact sediment cores, without large dwelling infauna, were incubated for 24 days at 12 (in situ) and 18 °C to confirm the expected temperature response. We then enriched the seawater overlying a subset of cold and warm-incubated cores with CO2 (+ ΔpCO2: 253–396 µatm) for 16 days and measured the metabolic response. Warming increased the depth-integrated volume-specific O2 consumption (Rvol), the maximum in the volume-specific O2 consumption at the bottom of the oxic zone (Rvol,bmax) and the volume-specific net O2 production (Pn,vol), and decreased the O2 penetration depth (O2-pd) and the depth of Rvol,bmax (depthbmax). Benthic photosynthesis oscillated the pH in the upper 2 mm of the sediment. CO2 enrichment of the warm seawater did not alter this oscillation but shifted the pH profile towards acidity; the effect was greatest at the surface and decreased to a depth of 12 mm. Confoundment rendered the CO2 treatment of the cold seawater inconclusive. In warm seawater, we found no statistically clear effect of CO2 enrichment on Rvol, Rvol,bmax, Pn,vol, O2-pd, or depthbmax and therefore suspect that this perturbation did not alter the microbial community metabolism. This confirms the conclusion from experiments with other, contrasting types of sediment.

中文翻译：

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变暖和 CO2 富集对 O2 消耗、孔隙水氧化和潮下层粉砂沉积物 pH 值的影响

我们研究了海水变暖和 CO2 富集对潮下带淤泥沉积物中微生物群落代谢的影响（使用 O2 消耗作为代理）。在 12（原位）和 18 °C 下将没有大型栖息地动物群的完整沉积物核心培养 24 天，以确认预期的温度响应。然后，我们用 CO2 (+ ΔpCO2: 253–396 µatm) 富集覆盖在冷和温孵育核心子集上的海水 16 天，并测量了代谢反应。变暖增加了深度积分体积比 O2 消耗量 (Rvol)，好氧区底部体积比 O2 消耗量最大值 (Rvol,bmax) 和体积比净 O2 产量 (Pn,vol)，并降低了 O2 渗透深度 (O2-pd) 和 Rvol,bmax (depthbmax) 的深度。底栖光合作用使沉积物上部 2 毫米的 pH 值波动。温暖海水中的 CO2 富集并没有改变这种振荡，而是将 pH 曲线向酸度方向移动；效果在表面最大，在 12 毫米的深度下降。混杂使冷海水的 CO2 处理无法确定。在温暖的海水中，我们发现 CO2 富集对 Rvol、Rvol、bmax、Pn、vol、O2-pd 或 depthbmax 没有统计学上明确的影响，因此怀疑这种扰动没有改变微生物群落代谢。这证实了用其他对比类型的沉积物进行的实验得出的结论。混杂使冷海水的 CO2 处理无法确定。在温暖的海水中，我们发现 CO2 富集对 Rvol、Rvol、bmax、Pn、vol、O2-pd 或 depthbmax 没有统计学上明确的影响，因此怀疑这种扰动没有改变微生物群落代谢。这证实了用其他对比类型的沉积物进行的实验得出的结论。混杂使冷海水的 CO2 处理无法确定。在温暖的海水中，我们发现 CO2 富集对 Rvol、Rvol、bmax、Pn、vol、O2-pd 或 depthbmax 没有统计学上明确的影响，因此怀疑这种扰动没有改变微生物群落代谢。这证实了用其他对比类型的沉积物进行的实验得出的结论。