X

Laadi alla uus Eesti Raadio äpp, kust leiad kõik ERRi raadiojaamad, suure muusikavaliku ja podcastid.

Поглощающие нефть бактерии помогут в борьбе с загрязнением Балтийского моря

Нефтяное загрязнение. Иллюстративная фотография.
Нефтяное загрязнение. Иллюстративная фотография. Автор: Lucy Nicholson/Reuters/Scanpix

В Мировом океане, в том числе в Балтийском море, обитает множество микроорганизмов, способных разлагать нефть. Хотя люди до сих пор не смогли заставить их работать на себя, чтобы бороться с разливами нефти, их изучение помогает лучше понять способность природы к восстановлению и может дать подсказки для создания нефтеразлагающих сверхбактерий.

По словам профессора микробиологии Тартуского университета Яака Труу, нефтеразлагающие бактерии в Балтийском море изучены очень мало. Однако его исследовательская группа из пяти человек в настоящее время работает над этим. Хотя такие организмы полезны для борьбы с загрязнениями, по словам ученого, использовать их целенаправленно непросто. Тем не менее, в прошлом они уже применялись по всему миру при ликвидации разливов нефти , и возможность их генетической модификации продолжает изучаться.

Труу отмечает, что в океанах всегда будет оставаться нефть. Даже если не произойдет крупной аварии, всегда есть небольшой, незаметный разлив при бурении на морском дне, а также утечка из портов. "Она просачивается в море даже через совершенно естественные трещины в морском дне. Некоторые водоросли также производят определенные соединения, похожие на те, что содержатся в нефти. Вот почему такие микробы существуют. Они могли бы жить и в абсолютно чистой природной среде, где нет никакого нефтяного загрязнения", – говорит профессор.

Такие бактерии встречаются и в Балтийском море. Труу и его команда пытаются выяснить, отличаются ли эти микроорганизмы, живущие в более мелких водах, от тех, что обитают в остальных частях Мирового океана. Различия могут проявляться как в видовом составе, так и в генетических вариациях внутри одного вида. "Балтийское море в целом не похоже на мировой океан с точки зрения микробов. Поэтому можно ожидать, что здесь могут встречаться и другие виды", — рассуждает профессор.

Исходя из нынешней картины, эстонские морские ученые считают, что в Балтийском море обитают примерно те же бактерии, разлагающих нефть, с которыми они сталкивались в Северной Атлантике. "Однако мы еще не успели провести много исследований. На данный момент нас больше всего интересует, кто они такие. Во-вторых, мы изучаем естественное восстановление, или то, как и насколько быстро эти бактерии будут ликвидировать нефтяные разливы", — говорит Труу.

Незаменимы в холодных морях

Яак Труу отмечает, что ликвидация крупных нефтяных разливов остается косметической. "В действительности удается собрать лишь очень небольшую часть. В основном нефть остается в воде, большое количество опускается на дно, а часть расплывается, — говорит профессор.

Аварии танкеров, как правило, происходят в неспокойном море. В штормовую погоду, при сильной волне образуется смесь нефти и воды. "Ее иногда называют шоколадной пеной. Ее толщина достигает нескольких метров, а некоторые части обычно доходят до берега", — поясняет Труу. Поскольку выловить такое загрязнение очень сложно, приходится полагаться на микробов, которые хотя бы частично его расщепляют.

По словам профессора, еще сложнее собирать нефть в холодную погоду, когда на море лежит лед. В таких случаях загрязнение остается практически неубранным. "Нефть, которая попадает в воду вместе со льдом, остается там. Тогда единственная надежда – на то, что микробы разложат хотя бы часть ее", – признает ученый. Так что риск нефтяного загрязнения в холодных морях становится выше. По мере потепления климата морские льды будут держаться все меньше, и все больше торговых путей будет проходить в Арктике.

Активное использование не окупается

Ученые много лет искали возможности направить нефтеразлагающие бактерии в очаги загрязнения. К сожалению, по словам Яака Труу, их усилия не приносят значимых результатов. Бактерии просто не способны разлагать нефть настолько, чтобы это было экономически выгодно. "Устранение загрязнений стоит дорого. Применение микробов еще больше увеличит расходы. Это окупится, если эти бактерии будут работать гораздо эффективнее", – говорит профессор.

Одним из препятствий на этом пути является огромная масса воды в открытом море. Бактериям, разлагающим нефть, нужен углерод, находящийся в этой горючей жидкости, но им также необходимы азот и фосфор. "В Балтийском море, например, у них нет проблем с питательными веществами, потому что вода здесь очень эвтрофная. Здесь бактерии не сдерживает недостаток питательных веществ. В Северной Атлантике же азота и фосфора очень мало. Одной нефти недостаточно, что приводит к дефициту питательных веществ".

Поэтому ученые пытаются применить так называемую стимуляцию, или добавление недостающих веществ в среду, где находятся бактерии. "Загрязненные береговые линии по всему миру опрыскивают специальными смесями, содержащими азот и фосфор, чтобы стимулировать микробы, которые живут там естественным образом. Тогда они действительно начинают быстрее расщеплять нефть. Тем не менее, этот процесс идет относительно медленно", – признает Труу.

Стимулировать рост пытались и в открытом море. В 2010 году, когда авария на нефтяной платформе Deepwater Horizon в Мексиканском заливе привела к крупной экологической катастрофе, ученые распылили в воде диспергенты.

"Там, где нефть в противном случае лежала бы слоем на поверхности воды, дисперсионные агенты собирают ее в крошечные шарики. Предполагается, что после этого нефть станет более доступной для микробов. Однако микробы также начинают поедать сам диспергент. Хотя это и не плохо, но опять же снижает эффективность", – отмечает биолог.

Генетически модифицированные бактерии

Если нефтеразлагающие бактерии недостаточно эффективны, чтобы окупиться с экономической точки зрения, возникает вопрос, можно ли улучшить их с помощью генетической модификации. По словам Яака Труу, такие попытки предпринимаются уже давно, но результаты пока оставляют желать лучшего. Этот процесс называется биоаугментацией и в прошлом изучался в Эстонии в связи со сланцевой химической промышленностью.

"Таких бактерий называют супербагами. В Европейском союзе их нельзя использовать вне лаборатории. Однако, например, вместе с финнами мы провели испытания. В других частях света таких исследований было еще больше, но в целом микроорганизмы, созданные в лаборатории, не очень-то стремятся выжить в дикой природе", – говорит он.

В окружающей среде существует множество факторов, которые нелегко имитировать в искуственной среде, например, другие микроорганизмы. Даже если модифицированные бактерии лучше расщепляют нефть, они недостаточно устойчивы для природных условий.

По словам Труу, в мире также предпринимались попытки создать штаммы путем смешивания природных микробов с организмами, выращенными в лаборатории. Хотя это не увенчалось успехом, такие эксперименты могут получиться в будущем.

Редактор: Софья Люттер

Источник: Novaator

Hea lugeja, näeme et kasutate vanemat brauseri versiooni või vähelevinud brauserit.

Parema ja terviklikuma kasutajakogemuse tagamiseks soovitame alla laadida uusim versioon mõnest meie toetatud brauserist: