El derrame de petróleo de Deepwater Horizon en el Golfo de México en 2010 es uno de los derrames más estudiados de la historia, sin embargo, los científicos no han acordado el papel de los microbios en el consumo del petróleo. Ahora, un equipo de investigación del Departamento de Energía deEl Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley Berkeley Lab ha identificado todas las principales bacterias que degradan el petróleo, así como sus mecanismos para masticar los diferentes componentes que componen el petróleo crudo liberado.
El equipo, dirigido por el ecólogo microbiano de Berkeley Lab, Gary Andersen, es el primero en simular las condiciones que ocurrieron después del derrame. Su estudio, "La simulación de la columna de petróleo Deepwater Horizon revela la especialización del sustrato dentro de una comunidad compleja de hidrocarburos-degradadores ", se acaba de publicar en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias .
"Esto proporciona la cuenta más completa hasta el momento de lo que estaba sucediendo en las columnas de hidrocarburos en el océano profundo durante el evento", dijo Andersen. Ping Hu de Berkeley Lab, autor principal del estudio, agregó: "Simulamos las condiciones deel derrame de petróleo del Golfo de México en el laboratorio y pudimos comprender los mecanismos para la degradación del petróleo de todas las principales bacterias degradantes del petróleo que se observaron en el derrame de petróleo original ".
Este derrame de petróleo fue el más grande en la historia, con la liberación de 4.1 millones de barriles de petróleo crudo, así como grandes cantidades de gas natural desde una milla debajo de la superficie del océano. Después de la explosión inicial y la liberación incontenible de petróleo, los investigadoresobservó un fenómeno que no se había visto antes: más del 40 por ciento del petróleo, combinado con un dispersante químico introducido, se retuvo en un penacho de casi 100 millas de largo a esta gran profundidad.
Sin embargo, debido a la dificultad de recolectar muestras de tan lejos debajo de la superficie del océano, y debido a la gran área que fue afectada por el derrame, persistieron varias lagunas en la comprensión del destino del petróleo a lo largo del tiempo.
Descubrimiento de una nueva bacteria
Andersen y su equipo regresaron al lugar del derrame cuatro años después para recolectar agua en profundidad. Con la ayuda de los coautores Piero Gardinali de la Universidad Internacional de Florida y Ron Atlas de la Universidad de Louisville, una suspensión de pequeñas gotas de aceite insolublese distribuyó uniformemente en botellas, junto con las fracciones de aceite más solubles y el dispersante químico para imitar las condiciones de la columna de petróleo. Durante los siguientes 64 días se estudió intensamente la composición de los microbios y el petróleo crudo.
Los investigadores presenciaron un rápido crecimiento inicial de un microbio que previamente se había observado que era la bacteria dominante en las primeras etapas de la liberación de petróleo, pero que había eludido los intentos posteriores de otros para recrear las condiciones del penacho de petróleo del Golfo de México.
A través de la secuenciación del ADN de su genoma pudieron identificar su mecanismo para degradar el petróleo. Le dieron a esta bacteria recién descubierta el nombre tentativo de Bermanella macondoprimitus en función de su relación con otros microbios de aguas profundas y la ubicación donde se descubrió.
"Nuestro estudio demostró la importancia del uso de dispersantes en la producción de pequeñas gotas de aceite neutralmente flotantes, que impidieron que gran parte del petróleo llegara a la superficie del océano", dijo Andersen. "Los microbios naturales a esta profundidad están altamente especializados en el cultivo al usarcomponentes específicos del aceite para su fuente de alimento. Por lo tanto, las gotas de aceite proporcionaron una gran superficie para que los microbios masticaran el aceite ".
Trabajando con la científica de Berkeley Lab, Jill Banfield, coautora del estudio y también profesora en el Departamento de Ciencias de la Tierra y Planetarias de UC Berkeley, el equipo utilizó métodos basados en ADN recientemente desarrollados para identificar todos los genomas de los microbios que utilizaron elintrodujo el aceite para el crecimiento junto con sus genes específicos que fueron responsables de la degradación del petróleo. Muchas de las bacterias que se identificaron eran similares a las bacterias que degradan el petróleo que se encuentran en la superficie del océano, pero tenían conjuntos de genes considerablemente racionalizados para la degradación del petróleo.
rellenando los huecos
El trabajo inicial sobre la actividad microbiana después del derrame de petróleo fue dirigido por Terry Hazen de Berkeley Lab ahora asociado principalmente con la Universidad de Tennessee, que proporcionó los primeros datos sobre la actividad microbiana de un penacho de petróleo disperso en aguas profundas.
Si bien el trabajo de Hazen reveló una variedad de degradadores de hidrocarburos, este último estudio identificó los mecanismos que las bacterias usaron para degradar el petróleo y la relación de estos organismos involucrados en el derrame con los organismos que degradan hidrocarburos previamente caracterizados.
"Ahora tenemos la capacidad de identificar los organismos específicos que degradarían naturalmente el petróleo si ocurrieran derrames en otras regiones y calcular las tasas de degradación del petróleo para calcular cuánto tiempo tomaría consumir el petróleo derramado en profundidad,"Andersen dijo.
Implicaciones para futuros derrames
Andersen señaló que no está claro si la degradación del petróleo a estas profundidades habría ocurrido en otras regiones productoras de petróleo en alta mar ". El Golfo de México es el hogar de una de las mayores concentraciones de filtraciones de hidrocarburos bajo el agua, y ha sidoespeculó que esto ayudó en la selección de microbios que degradan el petróleo que se observaron en las plumas submarinas ", dijo.
Aunque el pozo perforado por la plataforma Deepwater Horizon fue uno de los más profundos de su tiempo, la nueva exploración petrolera en alta mar de Brasil, Uruguay e India ahora ha excedido 2 millas debajo de la superficie del océano. Al capturar agua de estas áreas y someterlasEn la misma prueba, puede ser posible en el futuro comprender las consecuencias de una liberación incontrolada de petróleo en estas áreas con mayor detalle.
"Nuestra mayor esperanza sería que no hubiera derrames de petróleo en el futuro", dijo Andersen. "Pero tener la capacidad de manipular las condiciones en el laboratorio podría permitirnos desarrollar nuevas ideas para mitigar su impacto".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por DOE / Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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