Mikrober, der lever af metan, frigiver arsen til grundvandet

Arsen er et giftstof, der nu er udbredt i floder og grundvand i lande som Bangladesh og Vietnam. Det frigives af mikroorganismers aktivitet. Alligevel var det i lang tid uklart, hvad mikroorganismerne spiste for at frigive arsen. Et team af geomikrobiologer ledet af professor Andreas Kappler fra universitetet i Tübingen har vist, at mikroberne nedbryder arsenholdige sedimenter ved at bruge organiske forbindelser fra dybe lag som føde, modbeviser teorier om, at brændstoffet til deres aktivitet blev hentet fra planter eller alger på overfladen. Nu har holdet også vist, at sammen med de organiske materialer i sedimenterne, metangas er en vigtig fødekilde for bakterierne og spiller også en nøglerolle i deres frigivelse af arsen. Denne nye mekanisme, der er ansvarlig for arsenmobilisering, kan forklare forhøjet koncentration af arsen i mange grundvandsmagasiner og vil hjælpe til mere præcist at forudsige fremtidig drikkevandsforurening. Undersøgelsen er blevet offentliggjort i tidsskriftet Naturkommunikation Jord &Miljø .

Arsenholdige jernmineraler oprindeligt fra Himalaya kan i dag findes i de underjordiske sedimenter i mange floddeltaer i det sydøstlige Asien. Disse akvifersedimenter er vært for forskellige samlinger af mikroorganismer, som man mente var ansvarlige for opløsningen af ​​jernmineralerne og frigivelsen af ​​arsen. "Efter vores tidligere undersøgelse, vi antog, at de styrer deres stofskifte og vækst fra organisk materiale i sedimenterne, " siger doktorgradsforsker Martyna Glodowska, hovedforfatter af den aktuelle undersøgelse.

Høj koncentration af naturgas

Tübingen-videnskabsmændene, arbejde med internationale kolleger, undersøgte et arsen-forurenet grundvandssystem i VanPhuc, en landsby 15 kilometer sydøst for Hanoi i Vietnam. "Der observerede vi store koncentrationer af drivhusgassen metan - i nogle tilfælde i så høje koncentrationer, at metanen endda boblede ud fra vand bragt til overfladen, " siger Andreas Kappler. Metan er hovedbestanddelen af ​​den naturgas, der bruges som energikilde i husholdninger og i industrien. "Det gav os ideen om, at det også kunne bruges som energikilde af de arsen-mobiliserende mikroorganismer, " siger Glodowska.

Eksperimenter udført i laboratoriet i Tübingen - hvor metan blev tilsat til sedimentprøver fra Vietnam - gjorde det muligt for forskerne at bevise den teori. "Ved at gøre dette, vi opdagede en ny mekanisme, der fører til arsenmobilisering, " siger Kappler. "Metan produceret af andre mikroorganismer i undergrunden ser ud til at drive arsenmobilisering af metan-spisende og mineralopløselige bakterier, " tilføjer han.

En sammenlignende analyse af andre akviferer verden over afslørede, at mange af dem indeholder store mængder metan og en høj overflod af bakterier, som enten producerer eller bruger det. "Derfor kan mobilisering af arsen af ​​metanoxiderende mikroorganismer være en vigtig mekanisme i forurening af grundvand med arsen mange steder rundt om i verden, " siger Kappler. "Vi skal nu forstå, hvor mange disse bakterier er i arsen-jern-mineralholdige grundvandssystemer, " siger professor Kappler. Martyna Glodowska tilføjer:"Det er et afgørende skridt, at vi har identificeret både metan som fødekilde og de mikroorganismer, der medierer processen med arsenfrigivelse til grundvandet."