Walka z plamami ropy i globalnym ociepleniem dzięki bakteriom cieńszym od ludzkiego włosa
Naukowcy z Centrum nauk o Środowisku Uniwersytetu Maryland w Cambridge śledzą tzw. bakterie kablowe. Te mikroby są żywymi przewodnikami. Ich nitkowate ciała o średnicy mniejszej od ludzkiego włosa mogą przewodzić prąd.
Spis treści:
Dla nas ważniejszą informacją będzie jednak możliwość wykorzystania ich procesów życiowych do walki w węglowodorami - od wycieków ropy naftowej do rzek, oceanów, pod emisję gazów cieplarnianych do atmosfery. Dzięki tym bakteriom w niesprzyjającym środowisku może rozkwitać życie.
Anioły stróże wybrzeża
Osoby, które pływają po wodach mogły zauważy, że w momencie gdy zbyt głęboko wsadzi się wiosło do wody z dna unoszą się bąbelki gazu a wokół można poczuć zapach zgniłych jaj. To wszystko dzięki związkom siarki, które nazywają się siarczkami. Ich nieprzyjemny zapach to niejedyny problem. Są trujące dla innych organizmów żyjących w wodach. Taką sytuację zaobserwowali również naukowcy z Cambridge. Ale zwrócili uwagę na coś jeszcze.
Małe bakterie o długości do 5 centymetrów, z wyglądu przypominające połączone kawałki kiełbasy mogą przewodzić prąd. Według naukowców, ich przewodzące fragmenty organizmu mogą działać lepiej od półprzewodników stosowanych w elektronice. Bakterie kablowe wykorzystują swoje umiejętności, aby pozbyć się tych związków chemicznych, dzięki czemu chronią ryby, skorupiaki i inne morskie stworzenia
Jak pozbyć się ropy?
Podczas wycieku ropy stosuje się wysięgniki lub sorbenty w celu ograniczenia rozprzestrzeniania się plamy. Węglowodory mogą jednak mieszać się z osadami dennymi w strefie przybrzeżnej, a w głębszych fragmentach będzie opadała na dno wraz ze szczątkami organicznymi.
Usuwanie plamy ropy oraz oczyszczanie dna morskiego to niesamowicie trudne zadanie.
- Nie znam bardzo skutecznego sposobu usuwania węglowodorów z dna morskiego. W śródlądowych systemach słodkowodnych zwykle wykopuje się osady — mówi Ugo Marzocchi, biogeochemik z Uniwersytetu Aarhus w Danii. To kosztowna strategia w warunkach śródlądowych. Na morzu mogłaby być jeszcze kosztowniejsza.
Zobacz także: Drobnoustroje przyczyniły się do największego na świecie Wielkiego Wymierania. Historia powtarza się na naszych oczach?
Jak bakterie zjadają ropę?
Niektóre mikroby żywią się węglowodorami, wytwarzając przy tym toksyczne siarczki. Mogą one pomóc w oczyszczaniu plamy ropy do momentu, gdy w wodzie nie pojawi się zbyt dużo siarczków - ich własnych odpadów. Właśnie tu elektryczne bakterie mogą odegrać istotną rolę dzięki przekształceniu siarczków w siarczany, a tym samym będą stymulowały rozwój pożeraczy ropy.
Problem do rozwiązania
Niestety kablowe bakterie potrzebują dużo tlenu, który jest zużywany przez żywiące się ropą bakterie. Na razie wiadomo, że mogą pomóc sole, które powoli uwalniają tlen lub azotany, które bakterie wykorzystują zamiast tlenu. Ale sami naukowcy podkreślają, że przed nimi jeszcze dużo pracy.
Walka z globalnym ociepleniem
Prowadzone badania wykazały, że przewodzące bakterie mogą również pomóc w walce z innym węglowodorem - metanem. To silny gaz cieplarniany, 25-krotnie skuteczniej zatrzymuje ciepło w atmosferze niż dwutlenek węgla. W związku z tym, że uprawa ryżu wiąże się z emisją ogromnych ilości metanu, od niego rozpoczęto badania.
Niektóre odmiany ryżu wymagają dużej wilgotności, stąd bardzo charakterystycznym widokiem w niektórych regionach Azji są terasowane stoki i poletka ryżowe. Tylko że w wilgotnej glebie bardzo dobrze czują się również bakterie wytwarzające metan. Stąd uprawy ryżu są odpowiedzialne za aż 11 proc. ogólnej emisji metanu przez człowieka do atmosfery.
Ogromna redukcja emisji
Gdy do gleby dodano bakterie kablowe, okazało się, że emisja metanu spadła o 93 proc. Mechanizm jest podobny to opisywanego wcześniej. Siarczki przekształcane są w siarczany, które są wykorzystywane jako paliwo dla drobnoustrojów. Te z kolei konkurowały o pożywienie z bakteriami emitującymi metan, ograniczając ich rozwój.
Po zbadaniu próbek gleby z pól ryżowych w Stanach Zjednoczonych, Indii, Wietnamu i Chin badacze zauważyli, że pewna ilość kablowych bakterii już tam żyje. Stąd zaczęto prowadzić także badania w celu lepszego zrozumienia ich funkcjonowania w naturalnym środowisku.
Naukowcy podkreślają, że wciąż jest wiele do odkrycia i zrozumienia, jak te delikatne organizmy wpływają na świat
Zobacz także:
