Shkencëtarët zbulojnë një numër të pamasë hidrokarburesh që fshihet në oqeane

Në vazhdën e tmerrshme të një derdhjeje nafte, zakonisht janë organizmat më të vegjël që bëjnë pjesën më të madhe të pastrimit. Çuditërisht, shkencëtarët dinë shumë pak për mjetet që këto ekipe të vogla pastrimi kanë në dispozicion.

Por në një studim të botuar vitin e kaluar, studiuesit zbuluan një cikël krejtësisht të panjohur të emetimeve natyrore të hidrokarbureve dhe riciklimit të lehtësuar nga një sërë organizmash të vegjël – gjë që mund të na ndihmojë të kuptojmë më mirë se si disa mikrobe kanë fuqinë për të pastruar rrëmujën që lë një derdhje e naftës. në oqean.

“Vetëm dy lloje cianobakteresh detare po shtojnë deri në 500 herë më shumë hidrokarbure në oqean në vit sesa shuma e të gjitha llojeve të tjera të inputeve të naftës në oqean, duke përfshirë rrjedhjet natyrore të naftës, derdhjet e naftës, derdhjen e karburantit dhe rrjedhjen nga toka. ”, tha shkencëtari i Tokës Connor Love nga Universiteti i Kalifornisë, Santa Barbara (UCSB) në shkurt 2021.

Por ndryshe nga kontributet më të njohura njerëzore të hidrokarbureve në oqeanin tonë, kjo nuk është një deponi lokale e njëanshme.

Këto hidrokarbure, kryesisht në formën e pentadekanit (nC15), janë përhapur në 40 për qind të sipërfaqes së Tokës dhe mikrobet e tjera ushqehen me to.

Ata janë duke u cikluar vazhdimisht në atë mënyrë që Love dhe kolegët vlerësojnë se vetëm rreth 2 milionë tonë metrikë janë të pranishëm në ujë në çdo kohë.

Sot, gjurmët e hidrokarbureve të njerëzimit mund të gjenden në shumicën e aspekteve të mjedisit tonë. Ne i lëshojmë këto molekula të përbëra vetëm nga atomet e karbonit dhe hidrogjenit në shumë mënyra – pjesa më e madhe përmes nxjerrjes dhe përdorimit të lëndëve djegëse fosile, por edhe nga plastika, gatimi, qirinjtë, lyerja dhe lista vazhdon.

Pra, ndoshta nuk duhet të jetë një surprizë e madhe që gjurmët e emetimeve tona mbytën aftësinë tonë për të parë ciklin e madh të hidrokarbureve që ndodh natyrshëm në oqeanet tona.

Love dhe kolegëve iu deshën disa përpjekje për të identifikuar qartë këtë cikël global për herë të parë.

Larg nga shumica e burimeve njerëzore të hidrokarbureve, në ujërat subtropikale të Atlantikut të Veriut të varfër me lëndë ushqyese, ekipit iu desh të poziciononte anijen nga e cila morën kampione për t’u përballur me erën, kështu që karburanti dizel që përmban gjithashtu pentadekan nuk i ndoti shtatë vendet e studimit. Askush nuk lejohej të gatuante, tymonte apo pikturonte në kuvertë gjatë koleksioneve.

“Unë nuk e di nëse keni qenë ndonjëherë në një anije për një periudhë të gjatë kohore, por ju pikturoni çdo ditë,” shpjegoi shkencëtari i tokës David Valentine nga UCSB.

“Është si Ura Golden Gate: filloni në një skaj dhe në momentin që arrini në skajin tjetër është koha për të filluar nga e para.”

Kthehu në tokë, studiuesit ishin në gjendje të konfirmonin se pentadekani në mostrat e tyre të ujit të detit ishin me origjinë biologjike, duke përdorur një kromatograf gazi.

Duke analizuar të dhënat e tyre, ata zbuluan se përqendrimet e pentadekanit u rritën me një bollëk më të madh të qelizave cianobakteriale dhe shpërndarja gjeografike dhe vertikale e hidrokarbureve ishin në përputhje me ekologjinë e këtyre mikrobeve.

Cyanobacteria Prochlorococcus dhe Synechococcus janë përgjegjës për rreth një të katërtën e shndërrimit të energjisë së dritës së diellit nga oqeani global në lëndë organike (prodhimi parësor) dhe kultivimi i mëparshëm laboratorik zbuloi se ato prodhojnë pentadekan në proces.

Valentini shpjegon se cianobakteret ka të ngjarë të përdorin pentadekanin si një komponent më të fortë për membranat qelizore shumë të lakuar, si ato që gjenden në kloroplastet (organela që fotosintezon).

Cikli i pentadekanit në oqean ndjek gjithashtu ciklin e këtyre cianobaktereve – migrimi i tyre vertikal në ujë në përgjigje të ndryshimeve të intensitetit të dritës gjatë ditës.

Së bashku, këto gjetje sugjerojnë se cianobakteret janë me të vërtetë burimi i pentadekanit biologjik, i cili më pas konsumohet nga mikroorganizma të tjerë që prodhojnë dioksid karboni, të cilin cianobakteret e përdorin më pas për të vazhduar ciklin.

Ekipi i Love identifikoi dhjetëra baktere dhe arkea që banonin në sipërfaqe që lulëzuan si përgjigje ndaj shtimit të pentadekanit në mostrat e tyre.

Kështu ata më pas testuan për të parë nëse mikrobet që konsumojnë hidrokarbure mund të shpërbënin gjithashtu naftën. Studiuesit shtuan një hidrokarbur nafte në mostrat gjithnjë e më afër zonave me rrjedhje aktive të naftës, në Gjirin e Meksikës.

Fatkeqësisht, vetëm mostrat e detit nga zonat e ekspozuara tashmë ndaj hidrokarbureve jo-biologjike përmbanin mikrobe që lulëzuan si përgjigje ndaj konsumimit të këtyre molekulave.

Testet e ADN-së treguan se gjenet që mendohet se kodojnë proteinat që mund t’i degradojnë këto hidrokarbure ndryshonin midis mikrobeve, me një kontrast të dukshëm midis atyre që hanin hidrokarbure biologjike dhe atyre që gllabëronin ato me burim nafte.

“Ne demonstruam se ekziston një cikël masiv dhe i shpejtë hidrokarburesh që ndodh në oqean dhe se është i ndryshëm nga kapaciteti i oqeanit për t’iu përgjigjur inputeve të naftës,” tha Valentine.

Studiuesit kanë filluar të renditin gjenomet e mikrobeve në kampionin e tyre për të kuptuar më tej ekologjinë dhe fiziologjinë e krijesave të përfshira në ciklin natyror të hidrokarbureve të Tokës.

“Unë mendoj se [këto gjetje zbulojnë] sa shumë ne nuk dimë për ekologjinë e shumë organizmave që konsumojnë hidrokarbure,” tha Love.