Copper acquisition by the SenC protein regulates aerobic respiration in Pseudomonas aeruginosa PAO1.

Aerobic respiration of Pseudomonas aeruginosa involves four terminal oxidases belonging to the heme-copper family (that is, three cytochrome c oxidases and one quinol oxidase) plus one copper-independent, cyanide-insensitive quinol oxidase (CIO). The PA0114 gene encoding an SCO1/SenC-type protein, which is known to be important for copper delivery to cytochrome c in yeast, Rhodobacter spp. and Agrobacterium tumefaciens, was found to be important for copper acquisition and aerobic respiration in P. aeruginosa. A PA0114 (senC) mutant grew poorly in low-copper media and had low cytochrome cbb(3)-type oxidase activity, but expressed CIO at increased levels, by comparison with the wild-type PAO1. Addition of copper reversed these phenotypes, suggesting that periplasmic copper capture by the SenC protein helps P. aeruginosa to adapt to copper deprivation.

Improvements in Fermentative Hydrogen Production through Physiological Manipulation and Metabolic Engineering

La production biologique d'hydrogène (H2) représente une technologie possible pour la production à grande échelle durable de H2 nécessaire pour l'économie future de l'hydrogène. Cependant, l'obstacle majeur à l'élaboration d'un processus pratique a été la faiblesse des rendements qui sont obtenus, généralement autour de 25%, bien en sous des rendements pouvant être atteints pour la production de biocarburants à partir d'autres processus. L'objectif de cette thèse était de tenter d'améliorer la production d'H2 par la manipulation physiologique et le génie métabolique. Une hypothèse qui a été étudiée était que la production d'H2 pourrait être améliorée et rendue plus économique en utilisant un procédé de fermentation microaérobie sombre car cela pourrait fournir la puissance supplémentaire nécessaire pour une conversion plus complète du substrat et donc une production plus grande d'H2 sans l'aide de l'énergie lumineuse. Les concentrations optimales d’O2 pour la production de H2 microaérobie ont été examinées ainsi que l'impact des sources de carbone et d'azote sur le processus. La recherche présentée ici a démontré la capacité de Rhodobacter capsulatus JP91 hup- (un mutant déficient d’absorption-hydrogénase) de produire de l'H2 sous condition microaérobie sombre avec une limitation dans des quantités d’O2 et d'azote fixé. D'autres travaux devraient être entrepris pour augmenter les rendements d'H2 en utilisant cette technologie. De plus, un processus de photofermentation a été créé pour améliorer le rendement d’H2 à partir du glucose à l'aide de R. capsulatus JP91 hup- soit en mode non renouvelé (batch) et / ou en conditions de culture en continu. Certains défis techniques ont été surmontés en mettant en place des conditions adéquates de fonctionnement pour un rendement accru d'H2. Un rendement maximal de 3,3 mols de H2/ mol de glucose a été trouvé pour les cultures en batch tandis que pour les cultures en continu, il était de 10,3 mols H2/ mol de glucose, beaucoup plus élevé que celui rapporté antérieurement et proche de la valeur maximale théorique de 12 mols H2/ mol de glucose. Dans les cultures en batch l'efficacité maximale de conversion d’énergie lumineuse était de 0,7% alors qu'elle était de 1,34% dans les cultures en continu avec un rendement de conversion maximum de la valeur de chauffage du glucose de 91,14%. Diverses autres approches pour l'augmentation des rendements des processus de photofermentation sont proposées. Les résultats globaux indiquent qu'un processus photofermentatif efficace de production d'H2 à partir du glucose en une seule étape avec des cultures en continu dans des photobioréacteurs pourrait être développé ce qui serait un processus beaucoup plus prometteur que les processus en deux étapes ou avec les co-cultures étudiés antérieurément. En outre, l'expression hétérologue d’hydrogenase a été utilisée comme une stratégie d'ingénierie métabolique afin d'améliorer la production d'H2 par fermentation. La capacité d'exprimer une hydrogénase d'une espèce avec des gènes de maturation d'une autre espèce a été examinée. Une stratégie a démontré que la protéine HydA orpheline de R. rubrum est fonctionnelle et active lorsque co-exprimée chez Escherichia coli avec HydE, HydF et HydG provenant d'organisme différent. La co-expression des gènes [FeFe]-hydrogénase structurels et de maturation dans des micro-organismes qui n'ont pas une [FeFe]-hydrogénase indigène peut entraîner le succès dans l'assemblage et la biosynthèse d'hydrogénase active. Toutefois, d'autres facteurs peuvent être nécessaires pour obtenir des rendements considérablement augmentés en protéines ainsi que l'activité spécifique des hydrogénases recombinantes. Une autre stratégie a consisté à surexprimer une [FeFe]-hydrogénase très active dans une souche hôte de E. coli. L'expression d'une hydrogénase qui peut interagir directement avec le NADPH est souhaitable car cela, plutôt que de la ferrédoxine réduite, est naturellement produit par le métabolisme. Toutefois, la maturation de ce type d'hydrogénase chez E. coli n'a pas été rapportée auparavant. L'opéron hnd (hndA, B, C, D) de Desulfovibrio fructosovorans code pour une [FeFe]-hydrogénase NADP-dépendante, a été exprimé dans différentes souches d’E. coli avec les gènes de maturation hydE, hydF et hydG de Clostridium acetobutylicum. L'activité de l'hydrogénase a été détectée in vitro, donc une NADP-dépendante [FeFe]-hydrogénase multimérique active a été exprimée avec succès chez E. coli pour la première fois. Les recherches futures pourraient conduire à l'expression de cette enzyme chez les souches de E. coli qui produisent plus de NADPH, ouvrant la voie à une augmentation des rendements d'hydrogène via la voie des pentoses phosphates.

Improving the microbial production of biofuels through metabolic engineering

Les défis conjoints du changement climatique d'origine anthropique et la diminution des réserves de combustibles fossiles sont le moteur de recherche intense pour des sources d'énergie alternatives. Une avenue attrayante est d'utiliser un processus biologique pour produire un biocarburant. Parmi les différentes options en matière de biocarburants, le bio-hydrogène gazeux est un futur vecteur énergétique attrayant en raison de son efficacité potentiellement plus élevé de conversion de puissance utilisable, il est faible en génération inexistante de polluants et de haute densité d'énergie. Cependant, les faibles rendements et taux de production ont été les principaux obstacles à l'application pratique des technologies de bio-hydrogène. Des recherches intensives sur bio-hydrogène sont en cours, et dans les dernières années, plusieurs nouvelles approches ont été proposées et étudiées pour dépasser ces inconvénients. À cette fin, l'objectif principal de cette thèse était d'améliorer le rendement en hydrogène moléculaire avec un accent particulier sur l'ingénierie métabolique et l’utilisation de bioprocédés à variables indépendantes. Une de nos hypothèses était que la production d’hydrogène pourrait être améliorée et rendue plus économiquement viable par ingénierie métabolique de souches d’Escherichia coli producteurs d’hydrogène en utilisant le glucose ainsi que diverses autres sources de carbone, y compris les pentoses. Les effets du pH, de la température et de sources de carbone ont été étudiés. La production maximale d'hydrogène a été obtenue à partir de glucose, à un pH initial de 6.5 et une température de 35°C. Les études de cinétiques de croissance ont montré que la μmax était 0.0495 h-1 avec un Ks de 0.0274 g L-1 lorsque le glucose est la seule source de carbone en milieu minimal M9. .Parmi les nombreux sucres et les dérivés de sucres testés, les rendements les plus élevés d'hydrogène sont avec du fructose, sorbitol et D-glucose; 1.27, 1.46 et 1.51 mol H2 mol-1 de substrat, respectivement. En outre, pour obtenir les interactions entre les variables importantes et pour atteindre une production maximale d'hydrogène, un design 3K factoriel complet Box-Behnken et la méthodologie de réponse de surface (RSM) ont été employées pour la conception expérimentale et l'analyse de la souche d'Escherichia coli DJT135. Le rendement en hydrogène molaire maximale de 1.69 mol H2 mol-1 de glucose a été obtenu dans les conditions optimales de 75 mM de glucose, à 35°C et un pH de 6.5. Ainsi, la RSM avec un design Box-Behken était un outil statistique utile pour atteindre des rendements plus élevés d'hydrogène molaires par des organismes modifiés génétiquement. Ensuite, l'expression hétérologue de l’hydrogénases soluble [Ni-Fe] de Ralstonia eutropha H16 (l'hydrogénase SH) a tenté de démontrer que la mise en place d'une voie capable de dériver l'hydrogène à partir de NADH pourrait surpasser le rendement stoechiométrique en hydrogène.. L’expression a été démontrée par des tests in vitro de l'activité enzymatique. Par ailleurs, l'expression de SH a restaurée la croissance en anaérobie de souches mutantes pour adhE, normalement inhibées en raison de l'incapacité de réoxyder le NADH. La mesure de la production d'hydrogène in vivo a montré que plusieurs souches modifiées métaboliquement sont capables d'utiliser l'hydrogénase SH pour dériver deux moles d’hydrogène par mole de glucose consommé, proche du maximum théorique. Une autre stratégie a montré que le glycérol brut pourrait être converti en hydrogène par photofermentation utilisant Rhodopseudomonas palustris par photofermentation. Les effets de la source d'azote et de différentes concentrations de glycérol brut sur ce processus ont été évalués. À 20 mM de glycérol, 4 mM glutamate, 6.1 mol hydrogène / mole de glycérol brut ont été obtenus dans des conditions optimales, un rendement de 87% de la théorie, et significativement plus élevés que ce qui a été réalisé auparavant. En prolongement de cette étude, l'optimisation des paramètres a également été utilisée. Dans des conditions optimales, une intensité lumineuse de 175 W/m2, 30 mM glycérol et 4.5 mM de glutamate, 6.69 mol hydrogène / mole de glycérol brut ont été obtenus, soit un rendement de 96% de la valeur théorique. La détermination de l'activité de la nitrogénase et ses niveaux d'expression ont montré qu'il y avait relativement peu de variation de la quantité de nitrogénase avec le changement des variables alors que l'activité de la nitrogénase variait considérablement, avec une activité maximale (228 nmol de C2H4/ml/min) au point central optimal. Dans la dernière section, la production d'hydrogène à partir du glucose via la photofermentation en une seule étape a été examinée avec la bactérie photosynthétique Rhodobacter capsulatus JP91 (hup-). La méthodologie de surface de réponse avec Box-Behnken a été utilisée pour optimiser les variables expérimentales de façon indépendante, soit la concentration de glucose, la concentration du glutamate et l'intensité lumineuse, ainsi que d'examiner leurs effets interactifs pour la maximisation du rendement en hydrogène moléculaire. Dans des conditions optimales, avec une intensité lumineuse de 175 W/m2, 35 mM de glucose, et 4.5 mM de glutamate,, un rendement maximal d'hydrogène de 5.5 (± 0.15) mol hydrogène /mol glucose, et un maximum d'activité de la nitrogénase de 246 (± 3.5) nmol C2H4/ml/min ont été obtenus. L'analyse densitométrique de l'expression de la protéine-Fe nitrogenase dans les différentes conditions a montré une variation significative de l'expression protéique avec un maximum au point central optimisé. Même dans des conditions optimales pour la production d'hydrogène, une fraction significative de la protéine Fe a été trouvée dans l'état ADP-ribosylée, suggérant que d'autres améliorations des rendements pourraient être possibles. À cette fin, un mutant amtB dérivé de Rhodobacter capsulatus JP91 (hup-) a été créé en utilisant le vecteur de suicide pSUP202. Les résultats expérimentaux préliminaires montrent que la souche nouvellement conçue métaboliquement, R. capsulatus DG9, produit 8.2 (± 0.06) mol hydrogène / mole de glucose dans des conditions optimales de cultures discontinues (intensité lumineuse, 175 W/m2, 35 mM de glucose et 4.5 mM glutamate). Le statut d'ADP-ribosylation de la nitrogénase-protéine Fe a été obtenu par Western Blot pour la souche R. capsulatus DG9. En bref, la production d'hydrogène est limitée par une barrière métabolique. La principale barrière métabolique est due au manque d'outils moléculaires possibles pour atteindre ou dépasser le rendement stochiométrique en bio-hydrogène depuis les dernières décennies en utilisant les microbes. À cette fin, une nouvelle approche d’ingénierie métabolique semble très prometteuse pour surmonter cette contrainte vers l'industrialisation et s'assurer de la faisabilité de la technologie de la production d'hydrogène. Dans la présente étude, il a été démontré que l’ingénierie métabolique de bactéries anaérobiques facultatives (Escherichia coli) et de bactéries anaérobiques photosynthétiques (Rhodobacter capsulatus et Rhodopseudomonas palustris) peuvent produire de l'hydrogène en tant que produit majeur à travers le mode de fermentation par redirection métabolique vers la production d'énergie potentielle. D'autre part, la méthodologie de surface de réponse utilisée dans cette étude représente un outil potentiel pour optimiser la production d'hydrogène en générant des informations appropriées concernant la corrélation entre les variables et des producteurs de bio-de hydrogène modifiés par ingénierie métabolique. Ainsi, un outil d'optimisation des paramètres représente une nouvelle avenue pour faire un pont entre le laboratoire et la production d'hydrogène à l'échelle industrielle en fournissant un modèle mathématique potentiel pour intensifier la production de bio-hydrogène. Par conséquent, il a été clairement mis en évidence dans ce projet que l'effort combiné de l'ingénierie métabolique et la méthodologie de surface de réponse peut rendre la technologie de production de bio-hydrogène potentiellement possible vers sa commercialisation dans un avenir rapproché.

Sustainable production of biologically active molecules of marine based origin

The marine environment offers both economic and scientific potential which are relatively untapped from a biotechnological point of view. These environments whilst harsh are ironically fragile and dependent on a harmonious life form balance. Exploitation of natural resources by exhaustive wild harvesting has obvious negative environmental consequences. From a European industry perspective marine organisms are a largely underutilised resource. This is not due to lack of interest but due to a lack of choice the industry faces for cost competitive, sustainable and environmentally conscientious product alternatives. Knowledge of the biotechnological potential of marine organisms together with the development of sustainable systems for their cultivation, processing and utilisation are essential. In 2010, the European Commission recognised this need and funded a collaborative RTD/SME project under the Framework 7-Knowledge Based Bio-Economy (KBBE) Theme 2 Programme 'Sustainable culture of marine microorganisms, algae and/or invertebrates for high value added products'. The scope of that project entitled 'Sustainable Production of Biologically Active Molecules of Marine Based Origin' (BAMMBO) is outlined. Although the Union is a global leader in many technologies, it faces increasing competition from traditional rivals and emerging economies alike and must therefore improve its innovation performance. For this reason innovation is placed at the heart of a European Horizon 2020 Strategy wherein the challenge is to connect economic performance to eco performance. This article provides a synopsis of the research activities of the BAMMBO project as they fit within the wider scope of sustainable environmentally conscientious marine resource exploitation for high-value biomolecules. © 2013 Elsevier B.V.

Modulation of Immune Response by RAGE and TLR4 Signalling in PBMCs of Diabetic and Non-Diabetic Patients

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Modulation of immune response by RAGE and TLR4 signalling in PBMCs of diabetic and non-diabetic patients

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Maestrichtian through Neogene benthic foraminifers of Maud Rise

Upper abyssal to lower bathyal benthic foraminifers from ODP Sites 689 (present water depth 2080 m) and 690 (present water depth 2941 m) on Maud Rise (eastern Weddell Sea, Antarctica) are reliable indicators of Maestrichtian through Neogene changes in the deep-water characteristics at high southern latitudes. Benthic foraminiferal faunas were divided into eight assemblages, with periods of faunal change at the early/late Maestrichtian boundary (69 Ma), at the early/late Paleocene boundary (62 Ma), in the latest Paleocene (57.5 Ma), in the middle early Eocene to late early Eocene (55-52 Ma), in the middle middle Eocene (46 Ma), in the late Eocene (38.5 Ma), and in the middle-late Miocene (14.9-11.5 Ma). These periods of faunal change may have occurred worldwide at the same time, although specific first and last appearances of deep-sea benthic foraminifers are commonly diachronous. There were minor faunal changes at the Cretaceous/Tertiary boundary (less than 14?7o of the species had last appearances at Site 689, less than 9% at Site 690). The most abrupt benthic foraminiferal faunal event occurred in the latest Paleocene, when the diversity dropped by 50% (more than 35% of species had last appearances) over a period of less than 25,000 years; after the extinction the diversity remained low for about 350,000 years. The highest diversities of the post-Paleocene occurred during the middle Eocene; from that time on the diversity decreased steadily at both sites. Data on faunal composition (percentage of infaunal versus epifaunal species) suggest that the waters bathing Maud Rise were well ventilated during the Maestrichtian through early Paleocene as well as during the latest Eocene through Recent. The waters appeared to be less well ventilated during the late Paleocene as well as the late middle through early late Eocene, with the least degree of ventilation during the latest Paleocene through early Eocene. The globally recognized extinction of deep-sea benthic foraminifers in the latest Paleocene may have been caused by a change in formational processes of the deep to intermediate waters of the oceans: from formation of deep waters by sinking at high latitudes to formation of deep to intermediate water of the oceans by evaporation at low latitudes. Benthic foraminiferal data (supported by carbon and oxygen isotopic data) suggest that there was a short period of intense formation of warm, salty deep water at the end of the Paleocene (with a duration of about 0.35 m.y.), and that less intense, even shorter episodes might have occurred during the late Paleocene and early Eocene. The faunal record from the Maud Rise sites agrees with published faunal and isotopic records, suggesting cooling of deep to intermediate waters in the middle through late Eocene.

Neogene planktonic foraminifera of DSDP Leg 41 holes

During Leg 41 Neogene sediments were recovered from five sites off northwest Africa. On the Sierra Leone Rise (Site 366), Neogene sediments consist of nanno oozes, nanno chalk, and calcareous clays 230 meters thick, resting conformably on the late Oligocene sediments. The common succession of zones occurs with two hiatuses. The lower gap corresponds to an interval around the lower/middle Miocene boundary (the Praeorbulina glomerosa and Orbulina suturalis-Globorotalia peri-pheroronda zones are absent) and the upper gap coincides with an interval around the middle/upper Miocene boundary (the Sphaeroidinellopsis sub-dehiscens-GIobigerina druryi, Globigerina nepenthes-Globorotalia siakensis and Globorotalia conlinuosa zones are missing). In the Cape Verde Basin (Site 367) deep-water Neogene turbidites (about 200-250 m thick) contain poor fauna of redeposited and sorted Cretaceous, Eocene, Oligocene, and Neogene species. On the Cape Verde Rise (Site 368) the Neogene section starts with slightly calcareous and non-calcareous clays with poor planktonic foraminifers of the lower Miocene. Later on this area was uplifted and clayey sediments have been replaced upsection in order by more shallow-water clayey nanno and nanno-foraminifer oozes and marls and pure calcareous oozes. In the middle Miocene, planktonic foraminifers are still not diverse, but since the level of the Globigerina nepenthes-Globorotalia siakensis Zone, almost all Neogene zones have been traced. The minimum thickness of the Neogene sediments is about 230 meters. On the continental slope off Spanish Sahara (Site 369) monotonous calcareous pelagic sediments of Neogene age (164 m thick) overlie the late Oligocene comformably, or with a small time gap. A set of zones beginning from the Globigerinoides primordis-Globorotaiia kugleri Zone up to the Globorotalia fohsi fohsi Zone has been revealed with a gap corresponding to the Globigerinita stainforthi and the Globigerinatella insueta-Globigerinoides irilobus zones. Above that follow sediments with heterogeneous microfauna which result from redeposition or mixing of sediments during drilling. The section ends with sediments of the late Miocene and lower Pliocene with abundant planktonic foraminifers. The latter are unconformably overlain by the Quaternary ooze. In the Morocco basin (Site 370) deep-water marls and calcareous clays of the lower Miocene contain poor assemblages of planktonic foraminifers. The middle and upper Miocene are represented by turbidites (alternation of nanno oozes, clays, siltstones, and sands) with heterogeneous microfauna. Total thickness of Neogene is up to 200 meters. In general the Neogene foraminifer microfauna of the area studied includes the majority of species which developed within the tropical-subtropical belt. The entire succession of the Miocene and Pliocene foraminifer zones occurs. The only exclusion is the Sphaeroidinellopsis subdehiscens-Globigerina druryi Zone of the middle Miocene. The distribution of species is shown on three tables. Comments are given for 47 species and subspecies of foraminifers (stratigraphic ranges, peculiarities of morphology, and ultrastructure of the shell wall).

Living benthic foraminiferal assemblages in surface samples of the Arabian Sea

The distribution, biomass, and diversity of living (Rose Bengal stained) deep-sea benthic foraminifera (>30 µm) were investigated with multicorer samples from seven stations in the Arabian Sea during the intermonsoonal periods in March and in September/October, 1995. Water depths of the stations ranged between 1916 and 4425 m. The distribution of benthic foraminifera was compared with dissolved oxygen, % organic carbon, % calcium carbonate, ammonium, % silica, chloroplastic pigment equivalents, sand content, pore water content of the sediment, and organic carbon flux to explain the foraminiferal patterns and depositional environments. A total of six species-communities comprising 178 living species were identified by principal component analysis. The seasonal comparison shows that at the western stations foraminiferal abundance and biomass were higher during the Spring Intermonsoon than during the Fall Intermonsoon. The regional comparison indicates a distinct gradient in abundance, biomass, and diversity from west to east, and for biomass from north to south. Highest values are recorded in the western part of the Arabian Sea, where the influence of coastal and offshore upwelling are responsible for high carbon fluxes. Estimated total biomass of living benthic foraminifera integrated for the upper 5 cm of the sediment ranged between 11 mg Corg m**-2 at the southern station and 420 mg Corg m**-2 at the western station. Foraminifera in the size range from 30 to 125 ?m, the so-called microforaminifera, contributed between 20 and 65% to the abundance, but only 3% to 28% to the biomass of the fauna. Highest values were found in the central and southern Arabian Sea, indicating their importance in oligotrophic deep-sea areas. The overall abundance of benthic foraminifera is positively correlated with oxygen content and pore volume, and partly with carbon content and chloroplastic pigment equivalents of the sediment. The distributional patterns of the communities seem to be controlled by sand fraction, dissolved oxygen, calcium carbonate and organic carbon content of the sediment, but the critical variables are of different significance for each community.

Benthic foraminifera in Tertiary sediments of DSDP Leg 90 holes

Eocene through Pliocene benthic foraminifers were examined from seven sites located at middle and lower bathyal depths on the Lord Howe Rise in the Tasman Sea, from another site at lower bathyal depths in the Coral Sea, and from a site in the intermediate-depth, hemipelagic province of the Chatham Rise, east of southern New Zealand. Age-related, depth-related, and bioprovincial faunal variations are documented in this chapter. One new species, Rectuvigerina tasmana, is named. The paleoecologic indications of several key groups, including the miliolids, uvigerinids, nuttallitids, and cibicidids, are combined with sedimentologic and stable isotopic tracers to interpret paleoceanographic changes in the Tasman Sea. Because the total stratigraphic ranges of many bathyal benthic foraminifers are not yet known, most endpoints in the Tasman Sea are considered ecologically controlled events. The disappearances of Uvigerina rippensis and Cibicidoidesparki and the first appearances of U. pigmaea, Sphaeroidina bulloides, and Rotaliatina sulcigera at the Eocene/Oligocene boundary can be considered evolutionary events, as also can the first appearance of Cibicides wuellerstorfi in Zone NN5. Species which are restricted to the lower bathyal zone except during discrete pulses, most of which are related to the development of glacial conditions, include Melonis pompilioides, M. sphaeroides, Pullenia quinqueloba, Nuttallides umbonifera, and U. hispido-costata. Middle bathyal indigenes include U. spinulosa, U. gemmaeformis, Ehrenbergina marwicki, R. sulcigera, and all rectuvigerinids except Rectuvigerina spinea. Although the miliolids first occurred at lower bathyal depths, they were more common in the middle bathyal zone. Although the Neogene hispido-costate uvigerinids first developed at lower bathyal depths and at higher middle latitude sites, in the later Neogene this group migrated to shallower depths and became predominant also in the middle bathyal zone. Despite the relatively similar sedimentologic settings at the six middle bathyal Tasman sites, there was extensive intrageneric and intraspecific geographic variation. Mililiolids, strongly ornamented brizalinids, bolivinitids, Bulimina aculeata, Osangularia culter, and strongly porous morphotypes were more common at higher latitudes. Osangularia bengalensis, striate brizalinids such as Brizalina subaenariensis, Gaudryina solida, osangularids in general, and finely porous morphotypes were more common in the subtropics. There was strong covariance between faunas at lower middle latitude, lower bathyal Site 591, and higher middle latitude, middle bathyal Site 593. The following oceanographic history of the Tasman Sea is proposed; using the stable isotopic record as evidence for glacials and examining the ecologic correlations between (1) miliolids and carbonate saturation, (2) nuttallitids and undersaturated, cooled, or "new" water masses, (3) uvigerinids with high organic carbon in the sediment and high rates of sediment accumulation, and (4) cibicidids and terrestrial organic carbon. The glacial located near the Eocene/Oligocene boundary is characterized by the penetration of cooler, more corrosive waters at intermediate depths in high southern latitudes. This may have caused overturn, upwelling pulses, in other Tasman areas. The development of Neogenelike conditions began in the late Oligocene (Zone NP24/NP25) with the evolution of several common Neogene species. A large number of Paleogene benthics disappeared gradually through the course of the early Miocene, which was not well preserved at any Tasman site. Corrosive conditions shallowed into the middle bathyal zone in several pulses during the early Miocene. The development of glacial conditions in the middle Miocene was accompanied by major changes throughout the Tasman Sea. Sediment accumulation rates increased and high-productivity faunas and corrosive conditions developed at all but the lowest-latitude Site 588. This increase in productivity and accumulation rate is attributed to the eutrophication of Antarctic water masses feeding Tasman current systems, as well as to invigorated circulation in general. It overlaps with the beginning of the Pacific High-productivity Episode (10-5 Ma). During the latest Miocene glacial episode, corrosive conditions developed at lower bathyal depths, while cooler water and lower nutrient levels shallowed to middle bathyal depths. Lower input of terrestrial organic carbon may be related to the lower nutrient levels of this time and to the termination of the Pacific High-productivity Episode. The moderate glacial episode during the mid-Pliocene (Zone NN15/NN16, ~3.2 Ma) corresponds to a decline in sediment accumulation rates and a reorganization of faunas unlike that of all other times. New genera proliferate and indices for cool, noncorrosive conditions and high organic carbon expand throughout the middle bathyal zone coeval with the sedimentation rate decreases. By the latest Pliocene (about 2.5 Ma), however, during another glacial episode, faunal patterns typical of this and later glacials develop throughout the Tasman Sea. Benthic foraminiferal patterns suggest increased input of terrestrial organic matter to Tasman Sea sediments during this episode and during later glacials.

Cenozoic benthic foraminifers from ODP Leg 134 holes

This paper discusses the Paleobathymetric and paleoenvironmental history of the New Hebrides Island Arc and North d'Entrecasteaux Ridge during Cenozoic time based on benthic foraminiferal and sedimentological data. Oligocene and Pliocene to Pleistocene benthic foraminiferal assemblages from Sites 827, 828, 829, and 832 of Ocean Drilling Program (ODP) Leg 134 (Vanuatu) are examined by means of Q-mode factor analysis. The results of this analysis recognize the following bathymetrically significant benthic foraminiferal biofacies: (1) Globocassidulina subglobosa biofacies and Bulimina aculeata-Bolivinita quadrilatera biofacies representing the upper bathyal zone (600-1500 m); (2) Gavelinopsis praegeri-Cibicides wuellerstorfi biofacies, indicating the Pacific Intermediate Water (water depth between 1500 and 2400 m); (3) Tosaia hanzawai-Globocassidulina muloccensis biofacies, Valvulineria gunjii biofacies, and the Melonis barleeanus-Melonis sphaeroides biofacies, which characterize the lower bathyal zone; (4) the Nuttallides umbonifera biofacies, which characterizes the interval between the lysocline (approximately 3500 m) and the carbonate compensation depth (approximately 4500 m); and (5) the Rhabdammina abyssorum biofacies representing the abyssal zone below the carbonate compensation depth. Benthic foraminiferal patterns are used to construct Paleobathymetric and paleogeographic profiles of the New Hebrides Island Arc and North d'Entrecasteaux Ridge for the following age boundaries: late Miocene/Pliocene, early/late Pliocene, Pliocene/Pleistocene, and Pleistocene/Holocene.