『Abstract
　Microorganisms play an important role in the weathering of silicate minerals in many subsurface environments, but an unanswered question is whether the mineral plays an important role in the microbial ecology. Silicate minerals often contain nutrients necessary for microbial growth, but whether the microbial community benefits from their release during weathering is unclear. In this study, we used field and laboratory approaches to investigate microbial interactions with minerals and glasses containing beneficial nutrients and metals. Field experiments from a petroleum-contaminated aquifer, where silicate weathering is substantially accelerated in the contaminated zone, revealed that phosphorus (P) and iron (Fe)-bearing silicate glasses were preferentially colonized and weathered, while glasses without these elements were typically barren of colonizing microorganisms, corroborating previous studies using feldspars. In laboratory studies, we investigated microbial weathering of silicates and the release of nutrients using a model ligand-promoted pathway. A metal-chelating organic ligand 3,4 dihydroxybenzoic acid (3,4 DHBA) was used as a source of chelated ferric iron, and a carbon source, to investigate mineral weathering rate and microbial metabolism.
　In the investigated aquifer, we hypothesize that microbes produce organic ligands to chelate metals, particularly Fe, for metabolic processes and also form stable complexes with Al and occasionally with Si. Further, the concentration of these ligands is apparently sufficient near an attached microorganism to destroy the silicate framework while releasing the nutrient of interest. In microorganisms containing silicates and glasses with trace phosphate mineral inclusions, microbial biomass increased, indicating that the microbial community can use silicate-bound phosphate inclusions. The addition of a native microbial consortium to microcosms containing silicates or glasses with iron oxide inclusions correlated to accelerated weathering and release of Si into solution as well as the accelerated degradation of the model substrate 3,4 DHBA. We propose that silicate-bound P and Fe inclusions are bioavailable, and microorganisms may use organic ligands to dissolve the silicate matrix and access these otherwise limiting nutrients.

Keywords: Microbial weathering; Nutrient cycling; Phosphorus; Iron; Chelates』

『微生物は多くの地下環境で珪酸塩鉱物の風化において重要な役割を果たすが、答えのない疑問は、鉱物が微生物の生態に重要な役割を演じるかどうかである。珪酸塩鉱物はしばしば微生物の成長に必要な栄養物を含むが、微生物群集が風化の間に放出されるそれらから利益を得るかどうかははっきりしない。本研究では、我々は野外と室内実験のアプローチを用いて、有益な栄養物と金属を含んだ鉱物とガラスとの微生物の相互作用を調べた。石油で汚染された帯水層からの野外実験から、そこでは珪酸塩風化が汚染帯に実質的に促進されているが、リン（P）と鉄（Fe）を含んだ珪酸塩ガラスに優先的に群生と風化が起こり、一方これらの元素を含まないガラスは微生物の群生に典型的に欠け、長石を用いた従来の研究を確証する結果となることが示された。室内実験では、我々はモデル配位子促進流路を用いて、微生物による珪酸塩の風化と栄養物の放出を調べた。金属キレート化有機配位子3,4-ジヒドロキシ安息香酸（3,4 DHBA）が、鉱物風化速度と微生物代謝作用を調べるために、キレート化第2鉄の供給源そして炭素の供給源として使われた。
　調査した帯水層で、微生物は、代謝過程において金属、とくにFeをキレート化するために有機配位子を生産し、またAlそしてときにSiと安定な錯体を形成すると、我々は仮定した。さらに、これらの配位子の濃度は、付着した微生物の近くでは明らかに十分な量が存在し、珪酸塩の骨組みを破壊するとともに重要な栄養物を放出する。微量のリン酸塩包有物を伴う珪酸塩とガラスを含んだ微生物作用において、微生物の量が増えたことは、微生物群集が珪酸塩に封じられたリン酸塩包有物を利用できることを示している。鉄酸化物包有物を伴う珪酸塩またはガラスを含む微小系に天然の微生物共同体を加えることで、モデル基質3,4 DHBAの分解が促進されると同時に、風化の促進と溶液中へのSiの放出が起こることが関係づけられた。珪酸塩に封じられたPとFe包有物は生物に利用できるものであり、微生物は有機配位子を使って珪酸塩基質を溶解し、このように他からは限られた栄養物を入手できることを、我々は提案している。』

1. Introduction
　1.1. Microbial ecology and minerals as nutrient sources
　1.2. Microbial silicate weathering
2. Methods
　2.1. Site description
　2.2. Mineral and glass chemistry
　2.3. Field microcosms
　2.4. Model ligand
　2.5. Laboratory microcosms
3. Results and discussion
　3.1. Nutrient-driven colonization of glasses
　3.2. Complex stability
　3.3. Weathering, release and utilization of nutrients
4. Summary and conclusions
Acknowledgements
References