Dinamica stagionale delle comunità batteriche nell'Area Marina Protetta di Portofino e relazioni con fitoplancton, zooplancton e variabili ambientali.

Abstract

La comunità batterica marina svolge un ruolo centrale nel funzionamento degli ecosistemi pelagici, partecipando alla degradazione e al riciclo della sostanza organica e interagendo con il fitoplancton e lo zooplancton. Questo lavoro descrive la dinamica stagionale delle comunità batteriche dell'Area Marina Protetta di Portofino nel 2024, nell'ambito dell'Italian Omics Observatory Network of Marine Biodiversity (NBFC). Sono stati analizzati dati di metabarcoding del gene 16S rRNA relativi a quattro frazioni della comunità batterica (free-living, associata al particellato fine, al fitoplancton e allo zooplancton), estendendo lo studio sistematicamente a tutti i 73 phyla disponibili e applicando una correzione per confronti multipli (Benjamini-Hochberg), necessaria per distinguere associazioni realmente significative dagli errori attesi con un numero così elevato di test. I risultati mostrano una differenziazione tassonomica netta tra le quattro frazioni, riconducibile a stili di vita batterici distinti, e una dinamica stagionale che non segue un pattern unico applicabile all'intera comunità. Coerentemente con questa eterogeneità, dopo la correzione statistica l'unico legame confermato con la temperatura riguarda il Myxococcota nel particellato fine, la cui abbondanza diminuisce nei mesi più caldi. Un approfondimento mirato a livello di genere ha inoltre rivelato la presenza di Vibrio, con una distribuzione ed una relazione con la temperatura coerenti con quanto documentato per il Mediterraneo. Questo lavoro contribuisce alla caratterizzazione di un sito di monitoraggio a lungo termine del Mar Ligure, ponendo le basi per analisi future.

The marine bacterial community plays a central role in the functioning of pelagic ecosystems, participating in the degradation and recycling of organic matter and interacting with phytoplankton and zooplankton. This work describes the seasonal dynamics of bacterial communities in the Portofino Marine Protected Area during 2024, within the framework of the Italian Omics Observatory Network of Marine Biodiversity (NBFC). 16S rRNA gene metabarcoding data were analyzed for four fractions of the bacterial community (free-living, associated with fine particulate matter, with phytoplankton, and with zooplankton), systematically extending the analysis to all 73 available phyla and applying a correction for multiple comparisons (Benjamini-Hochberg), necessary to distinguish genuinely significant associations from the errors expected with such a large number of tests. The results show a marked taxonomic differentiation among the four fractions, attributable to distinct bacterial lifestyles, and a seasonal dynamic that does not follow a single pattern applicable to the whole community. Consistent with this heterogeneity, after statistical correction the only confirmed link with temperature concerns Myxococcota in the fine particulate fraction, whose abundance decreases in the warmer months. A targeted genus-level analysis further revealed the presence of Vibrio, with a distribution and a relationship with temperature consistent with what has been documented for the Mediterranean. This work contributes to the characterization of a long-term monitoring site in the Ligurian Sea, laying the groundwork for future analyses.