Document
Microfouling communities and their role in the reduction of the breaking strength of natural fibers
Publisher
Sultan Qaboos University
Gregorian
2013
Language
English
English abstract
Abstract
Biofouling is undesirable accumulation and growth of organisms on submerged surfaces. Biofouling has a huge industrial importance by increasing drag and resistance, and changing properties of the substratum. Replacement parts of fishing traps with natural fibers that easily degrade in the marine environment due to biofouling has been proposed as a processing strategy to prevent ghost fishing. In this study, the formation of microfouling communities and their impact on breaking strength of natural fibers (palm and coconut) were investigated at two sites; Marina Bandar Rawdha (BR) and Marina Shangri La (SH) in the Sultanate of Oman and at two different depths (1 m and 5 m) for 12 weeks. The breaking strength of both fibers at both marinas and depths decreased with development of biofouling. The breaking strength of palm fibers decreased quicker than the strength of coconut fibers. The number of bacteria significantly increased on all fibers during the period of investigation and bacteria were growing quicker on coconut in comparison to palm fibers. Chlorophyll a concentration in biofilms developed on coconut fibers declined, while no changes in chlorophyll a concentrations were detected in biofilms from palm fibers. Three categories of cyanobacteria were identified namely thin filamentous cyanobacteria, thick filamentous cyanobacteria and spirulina- like filaments in biofilms developed on natural fibers. A total of 16 different genera of benthic diatoms were identified in biofilms developed on natural fibers. The time and the location of sampling affected the diversity of diatoms. Species number increased with time. Some diatom species were unique for each sampling location and depth. Dinoflagellate and Foraminifera species were mainly observed in marina Bandar Rawdha. In conclusion, our experiments showed that different microbial communities have developed on the studied fibers and could affect differently the breaking strengths of coconut and palm fibers
Member of
Resource URL
Arabic abstract
الملخص
الترسبات الحيوية (Biofouling) هي تراكم غير مرغوب فيه ونمو للكائنات الحية. على الأسطح المغمورة بالمياه. وللترسبات الحيوية تأثير كبير على الصناعات لما تسببه من زيادة في المقاومة، وتغيير في خصائص الأسطح المغمورة بالماء. وقد اقترح استبدال أجزاء من معدات الصيد بالألياف الطبيعية التي تتحلل بسهولة في البيئة البحرية بسبب الترسبات الحيوية كإستراتيجية لمنع الصيد الخفي (Ghost fishing). في هذه الدراسة، تم التحقق من تشكل المجتمعات الميكروبية (microfouling) وتأثيرها على قوة الحبال المصنوعة من الألياف الطبيعية (النخيل وجوز الهند في موقعين مرسی بندر الروضة (BR) ومرسى شانغريلا (SH) في سلطنة عمان وعلى عمقين مختلفين (1 م و5 م) لمدة 12 أسبوعا. وقد لوحظ أثناء التجربة انخفاض قوة الألياف في كلا من المرسيان والأعماق مع تزايد تكون الترسبات الحيوية. انخفضت قوة ألياف النخيل أسرع من ألياف جوز الهند. وكان هناك زيادة كبيرة في عدد البكتيريا على جميع الألياف خلال فترة التجربة حيث لوحظ تزايد كبير في عدد البكتيريا على ألياف جوز الهند بالمقارنة مع ألياف النخيل. وقد لوحظ أيضا انخفاض تركيز الكلوروفيل في الأغشية الحيوية المتكونة على ألياف جوز الهند، في حين لم تحدث أية تغيرات في الكلوروفيل على ألياف النخيل. وقد تم تحديد ثلاثة فئات من البكتيريا الزرقاء وهي البكتيريا الزرقاء الخيطية الرقيقة والبكتيريا الزرقاء الخيطية السميكة و سبيرولينا (Spirulina). وقد تم تحديد ما مجموعه 16 جنسا مختلفا من الدياتومات القاعية (Diatoms في الأغشية الحيوية المتكونة على الألياف الطبيعية. كان الوقت والمكان تأثير ملاحظ على التنوع في الدياتومات (Diatoms)، ففي الأسبوع الحادي عشر مثلا كان عدد الأنواع كبيرا مقارنة بالأسبوعين الأول والثاني، كما أن بعض الأنواع كانت تتواجد فقط في احد المرسيين والعمقين دون الأخر. وقد لوحظ تواجد الكائنات Foraminifera و Dinoflagellate بشكل أكبر في مرسی بندر الروضة. والخلاصة أظهرت تجاربنا أن المجتمعات الميكروبية المختلفة المتطورة على الألياف تؤثر بشكل مختلف على قوة الحبال المصنوعة من ألياف جوز الهند وألياف النخيل.
الترسبات الحيوية (Biofouling) هي تراكم غير مرغوب فيه ونمو للكائنات الحية. على الأسطح المغمورة بالمياه. وللترسبات الحيوية تأثير كبير على الصناعات لما تسببه من زيادة في المقاومة، وتغيير في خصائص الأسطح المغمورة بالماء. وقد اقترح استبدال أجزاء من معدات الصيد بالألياف الطبيعية التي تتحلل بسهولة في البيئة البحرية بسبب الترسبات الحيوية كإستراتيجية لمنع الصيد الخفي (Ghost fishing). في هذه الدراسة، تم التحقق من تشكل المجتمعات الميكروبية (microfouling) وتأثيرها على قوة الحبال المصنوعة من الألياف الطبيعية (النخيل وجوز الهند في موقعين مرسی بندر الروضة (BR) ومرسى شانغريلا (SH) في سلطنة عمان وعلى عمقين مختلفين (1 م و5 م) لمدة 12 أسبوعا. وقد لوحظ أثناء التجربة انخفاض قوة الألياف في كلا من المرسيان والأعماق مع تزايد تكون الترسبات الحيوية. انخفضت قوة ألياف النخيل أسرع من ألياف جوز الهند. وكان هناك زيادة كبيرة في عدد البكتيريا على جميع الألياف خلال فترة التجربة حيث لوحظ تزايد كبير في عدد البكتيريا على ألياف جوز الهند بالمقارنة مع ألياف النخيل. وقد لوحظ أيضا انخفاض تركيز الكلوروفيل في الأغشية الحيوية المتكونة على ألياف جوز الهند، في حين لم تحدث أية تغيرات في الكلوروفيل على ألياف النخيل. وقد تم تحديد ثلاثة فئات من البكتيريا الزرقاء وهي البكتيريا الزرقاء الخيطية الرقيقة والبكتيريا الزرقاء الخيطية السميكة و سبيرولينا (Spirulina). وقد تم تحديد ما مجموعه 16 جنسا مختلفا من الدياتومات القاعية (Diatoms في الأغشية الحيوية المتكونة على الألياف الطبيعية. كان الوقت والمكان تأثير ملاحظ على التنوع في الدياتومات (Diatoms)، ففي الأسبوع الحادي عشر مثلا كان عدد الأنواع كبيرا مقارنة بالأسبوعين الأول والثاني، كما أن بعض الأنواع كانت تتواجد فقط في احد المرسيين والعمقين دون الأخر. وقد لوحظ تواجد الكائنات Foraminifera و Dinoflagellate بشكل أكبر في مرسی بندر الروضة. والخلاصة أظهرت تجاربنا أن المجتمعات الميكروبية المختلفة المتطورة على الألياف تؤثر بشكل مختلف على قوة الحبال المصنوعة من ألياف جوز الهند وألياف النخيل.
Category
Theses and Dissertations