Undersøgelse afvejer dybhavsminedrifts indvirkning på mikrober

De væsentlige roller, som mikrober spiller i dybhavsøkosystemer, er i fare på grund af de potentielle miljøpåvirkninger fra minedrift, et nyt papir ind Limnologi og Oceanografi rapporter. Undersøgelsen gennemgår, hvad der er kendt om mikrober i disse miljøer og vurderer, hvordan minedrift kan påvirke deres vigtige miljøroller.

"Skubningen for dybhavsminedrift er virkelig accelereret i de sidste par år, og det er afgørende, at politiske beslutningstagere og industrien forstår disse mikrober og de tjenester, de leverer, " sagde Beth Orcutt, en seniorforsker ved Bigelow Laboratory for Ocean Sciences og hovedforfatteren af ​​undersøgelsen. "Dette papir fastslår, hvad vi ved, og foreslår næste skridt for at bruge den bedste videnskab til at evaluere virkningerne af denne nye menneskelige aktivitet i dybhavet."

Mikrober på tværs af havbunden er ansvarlige for væsentlige økosystemtjenester, fra at give næring til fødenettet til at drive globale næringsstofkredsløb. Miljøer, der er lovende for minedrift, er også ofte steder for globalt vigtige mikrobielle processer og usædvanlige dyresamfund - og de er meget langsomme til at komme sig efter forstyrrelser.

Orcutt og hendes medforfattere analyserede fire typer dybhavsmineralressourcer, inklusive de metalrige klipper, der besidder undersøiske bjerge og ligger på havbunden. Deres resultater indikerer, at de sandsynlige virkninger af minedrift på mikrobielle økosystemer varierer betydeligt, fra minimal forstyrrelse til det irreversible tab af vigtige økosystemprocesser.

Hydrotermiske udluftningssystemer, for eksempel, er særligt følsomme – og værdifulde. Den varme, mineralrige vand understøtter robuste samfund af mikrober, der danner den vitale base for fødenettet i disse økosystemer. De ekstreme miljøforhold fremmer også rig genetisk diversitet blandt mikroberne, gør dem til lovende kandidater i søgen efter kræftlægemidler og andre nye bioteknologiske anvendelser.

"Disse mikrober har et utroligt potentiale til at inspirere til nye løsninger på alle mulige medicinske og tekniske udfordringer, vi står over for i dag, " sagde Julie Huber, en videnskabsmand fra Woods Hole Oceanographic Institution og medforfatter til det nye studie. "Men hvis vi beskadiger eller ødelægger et habitat som en hydrotermisk udluftning, vi mister den mangfoldige pulje af mikrobiel genetisk information, hvorfra vi kan finde nye enzymer eller lægemidler."

Forbrugernes efterspørgsel efter produkter som smartphones og elbiler driver den hastigt voksende interesse for dybhavsminedrift efter metaller som kobolt og sjældne jordarters grundstoffer, som bruges i lithium-ion-batterier. De Forenede Nationers Internationale Havbundsmyndighed arbejder på at etablere retningslinjer for lande og entreprenører til at udforske havbunden for mineraler, og til sidst at mine dem.

Mens retningslinjer for licenseret efterforskning allerede antyder, at vurderinger på stedet bør omfatte, hvor meget mikrobielt liv der er til stede, forskerne i det nye studie understreger, at det er lige så vigtigt at bestemme, hvilke roller mikroberne spiller, og vurdere, hvordan de ville blive påvirket af minedrift.

"Det er vigtigt at forstå de potentielle påvirkninger af mineaktiviteter for at finde ud af, om de skulle forekomme, og hvordan man håndterer dem, hvis de gør, " sagde James Bradley, en videnskabsmand ved Queen Mary University of London og medforfatter på papiret. "Dette er en vigtig samtale mellem politiske beslutningstagere, industri, og det videnskabelige samfund, og det er vigtigt, at vi arbejder sammen for at få det rigtige. Når først disse økosystemer er beskadiget, de kommer måske aldrig helt tilbage."