Olie-elskende mikrober kunne sluge slicks og spild

Udslip af råolie, der ødelægger enorme områder af det oceaniske miljø, kan ryddes op af naturligt forekommende mikroorganismer.

Det er en anvendelse af ny forskning i, hvordan bakterier nedbryder olie, hvilket også kunne hjælpe olieselskaber med at vurdere kvaliteten af ​​nye reserver.

I 2010, Deepwater Horizon -olieudslippet frigjorde omkring 5 millioner tønder i Den Mexicanske Golf, bliver det største olieudslip i amerikansk historie. I et sådant tilfælde, noget af olien kan renses ved at skumme den fra overfladen, mens rengøringsmidler tilsat vandet sammen med bølgefunktion kan få meget af olien til at sprede sig som dråber.

Mens dette bryder op i glat, oliedråberne spredte sig vidt og bredt, bliver vanskelig at behandle og skaber forurening i store havområder. Nu, forskere mener, at det kan være muligt at modvirke dette problem ved hjælp af havbakterier, der har udviklet sig til at forbruge naturligt voksende olie fra undervandssiv.

I et EU-finansieret projekt kaldet OILY MICROCOSM, et team ved det tekniske universitet på Kreta, Grækenland, undersøger, hvordan bakterierne hjælper med at nedbryde olie i disse dråber.

"Omkring 40% af den olie, der ender i havet, er fra naturlige siver, "sagde Dr. George Kapellos, der arbejder på projektet. "Så mikrobielle arter har udviklet sig til at nedbryde det."

Problemer opstår, når koncentrationen af ​​olien er meget høj, og når mikrodråber spredes vidt og bredt gennem virkningen af ​​havstrømme.

"Vi forsøger at spore skæbnen for mikrodråberne, når de nedbrydes af mikroberne, "sagde Dr. Kapellos, der samarbejder med forskere ved Massachusetts Institute of Technology.

Selvom han i sine tidlige stadier - projektet først begyndte i november sidste år - allerede har identificeret tre potentielle mekanismer, der gør det muligt for bakterierne at nedbryde olien.

Den første involverer, at dråberne opløses i vandsøjlen og forbruges af mikroberne, mens de gør det. Et andet er, at mikroberne fæstner sig til oliedråberens overflade og forbruger olien, uden at den skal opløses. Den tredje potentielle mekanisme involverer dannelse omkring olien af ​​kolonier af bakterier kendt som biofilm.

"De to første mekanismer er ganske velkendte, men den tredje er mindre godt forstået, "sagde Dr. Kapellos, som præsenterer sine første resultater på GoMRI -konferencen i New Orleans i USA, der løber frem til 7. februar. "Man kan tro, jo tykkere en biofilm er (med et stort antal) mikrober, jo hurtigere ville nedbrydningen af ​​oliedråben være, "sagde han." Men det er ikke nødvendigvis tilfældet, som biofilm også fungerer som diffusive barrierer, der forhindrer opløsning af dråben. "

"En biofilm, der dækker en mikrodråbe og vokser tykkere over tid, vil kun fremskynde dråbefindelsen, hvis olie er mere opløselig og mobil i biofilmen end i havvandet, "sagde han. Dette kan øge udsigten til at udnytte disse oleofile (olieelskende) biofilm for at hjælpe med at nedbryde olieudslip hurtigere.

Giftige mikrodråber

Det modelleringsarbejde, som Dr. Kapellos udførte, viser, at, når oliedråber falder ned på havbunden, de koncentrerer sig på en måde, der påvirker, hvordan mikrober vil nedbryde dem.

"Lige nu er der ingen metode til håndtering af spredning af dråber på dybt vand under 300 meter, "sagde han." Det er vigtigt, da mikrodråber er kendt for at være mere giftige for fisk, havpattedyr og hvirvelløse dyr, og spild kan have stor indvirkning på de lokale økonomier, der er afhængige af dem.

"Vi håber, at det grundlæggende arbejde, vi udfører, vil have en positiv indvirkning på udvikling af metoder, der bekæmper olieudslip i havet, " han sagde.

Endnu, selvom mikroorganismer, der spiser olie, kan hjælpe med at rense det på steder, hvor det ikke er velkomment, de kan også skabe en stor hovedpine for olieindustrien.

Nyere forskning fra forskere i Tyskland viser, at mikrober ser ud til at leve i oliereservoirer selv - suspenderet i mikroskopiske dråber vand, hundredvis af meter under havbunden.

Professor Rainer Meckenstock, en mikrobiolog ved University of Duisburg-Essen, mener, at disse komplekse mikrobielle samfund blev fanget med vandet i olien for længe siden og trives inde i vanddråberne som miniaturekosystemer. Det er en ekstraordinær opdagelse, da mange forskere tvivlede på, at livet kunne overleve i en sådan giftig, fjendtligt miljø.

Han leder nu et projekt om mikrobielt liv i olie kaldet EcOilogy, finansieret af EU's europæiske forskningsråd, der undersøger, om bakterier normalt lever i oliereservoirer, og hvilken rolle de spiller for at nedbryde olien der.

"Oliereservoirer indeholder normalt vand, "sagde prof. Meckenstock." Organismerne i dråberne er for det meste bakterier, der kendes i oliereservoirer, og nogle af dem kender vi som typiske kulbrintedbrydere. "

Da vanddråberne i olien skal være mættet med olie, det gør systemet meget giftigt.

"Det var virkelig overraskende at finde disse dråber så godt befolket med et vibrerende mikrobielt samfund, "sagde Meckenstock. Desværre, et blomstrende fællesskab af mikroorganismer kan reducere oliekvaliteten dramatisk. I Athabasca oliesand i Canada og Pitch Lake i Trinidad, for eksempel, olien er nedbrudt til det punkt, at der kun er bitumen af ​​lav kvalitet tilbage.

Mini-økosystem

Hvis det viser sig, at bakterier er ansvarlige for at forårsage denne form for nedbrydning, det kan hjælpe olieselskaber med at vurdere, hvor biologisk nedbrudt en ny oliereserve kan være. Ikke kun det, Meckenstock mener også, at de mikrobielt fyldte dråber også giver en anden unik forskningsmulighed. Han sammenligner dråberne med diskrete mini-planeter, der flyder i rummet-ens på mange måder, men totalt isoleret fra hinanden. At studere, hvordan bakterierne udvikler sig i sådanne dråber, kan give ny indsigt i, hvordan mikrobielle økosystemer udvikler sig.

"Der er hundredvis af forskellige mikrobielle arter i hver dråbe, "sagde han." Dråberne udgør mini-økosystemer, der er totalt adskilt fra hinanden-en unik egenskab for mikroorganismer på denne planet.

"Dette gør det muligt for os at studere det grundlæggende ved samling af mikrobielle økosystemer."