Gemorste ruwe olie die enorme delen van het oceanische milieu verwoest, kan worden opgeruimd door natuurlijk voorkomende micro-organismen.

Het is een toepassing van nieuw onderzoek naar hoe bacteriën olie afbreken, die oliemaatschappijen ook zouden kunnen helpen de kwaliteit van nieuwe reserves te beoordelen.

In 2010, de olieramp van Deepwater Horizon bracht ongeveer 5 miljoen vaten vrij in de Golf van Mexico, uitgroeien tot de grootste olieramp in de geschiedenis van de VS. In zo'n geval, een deel van de olie kan worden schoongemaakt door het van het oppervlak af te schuimen, terwijl detergentia die samen met golfwerking aan het water worden toegevoegd, ervoor kunnen zorgen dat een groot deel van de olie zich als druppeltjes verspreidt.

Terwijl dit de gladheid verbreekt, de oliedruppels verspreiden zich wijd en zijd, worden moeilijk te behandelen en veroorzaken vervuiling in grote delen van de oceaan. Nutsvoorzieningen, onderzoekers denken dat het mogelijk is om dit probleem tegen te gaan met behulp van oceaanbacteriën die zijn geëvolueerd om van nature opkomende olie uit onderwatersijpels te consumeren.

In een door de EU gefinancierd project genaamd OILY MICROCOSM, een team van de Technische Universiteit van Kreta, Griekenland, onderzoeken hoe de bacteriën helpen bij het afbreken van olie in deze druppeltjes.

"Ongeveer 40% van de olie die in zee terechtkomt, is afkomstig van natuurlijke sijpelingen, " zei Dr. George Kapellos, die aan het project werkt. "Dus microbiële soorten zijn geëvolueerd om het af te breken."

Problemen ontstaan ​​wanneer de concentratie van de olie erg hoog is en wanneer microdruppels zich wijd en zijd verspreiden door de inwerking van zeestromingen.

"We proberen het lot van de microdruppels te volgen wanneer ze worden afgebroken door de microben, " zei dr. Kapellos, die samenwerkt met wetenschappers van het Massachusetts Institute of Technology.

Hoewel hij in de beginfase was - het project begon pas in november vorig jaar - heeft hij al drie mogelijke mechanismen geïdentificeerd die de bacteriën in staat stellen de olie af te breken.

De eerste houdt in dat de druppeltjes oplossen in de waterkolom en worden geconsumeerd door de microben terwijl ze dat doen. Een tweede is dat de microben zich hechten aan het oppervlak van de oliedruppel en de olie consumeren zonder dat deze hoeft te worden opgelost. Het derde potentiële mechanisme betreft de vorming rond de olie van kolonies bacteriën die bekend staan ​​als biofilms.

"De eerste twee mechanismen zijn vrij goed bekend, maar de derde is minder goed begrepen, " zei dr. Kapellos, die zijn eerste bevindingen presenteert op de GoMRI-conferentie in New Orleans in de VS die tot 7 februari duurt. "Men zou kunnen denken, hoe dikker een biofilm is (met een hoog aantal) microben, hoe sneller de afbraak van de oliedruppel zou zijn, " zei hij. "Maar dit is niet noodzakelijk het geval, omdat biofilms ook fungeren als diffuse barrières die het oplossen van de druppel belemmeren."

"Een biofilm die een microdruppel bedekt en in de loop van de tijd dikker wordt, zal de krimpsnelheid van de druppel alleen versnellen als olie beter oplosbaar en mobiel is in de biofilm dan in het zeewater, " zei hij. Dit zou het vooruitzicht kunnen vergroten om deze oleofiele (olieminnende) biofilms te exploiteren om olielozingen sneller te helpen afbreken.

Giftige microdruppeltjes

Het modelleringswerk van Dr. Kapellos toont aan dat, wanneer olie-microdruppeltjes op de zeebodem neerdalen, ze concentreren zich op een manier die van invloed is op hoe microben ze zullen afbreken.

"Op dit moment is er geen methode om de verspreiding van druppeltjes in diep water onder de 300 meter aan te pakken, "zei hij. "Het is belangrijk, omdat bekend is dat microdruppels giftiger zijn voor vissen, zeezoogdieren en ongewervelde dieren, en lekkages kunnen grote gevolgen hebben voor de lokale economieën die ervan afhankelijk zijn.

"We hopen dat het fundamentele werk dat we doen een positief effect zal hebben op de ontwikkeling van methoden om olielozingen in zee te bestrijden, " hij zei.

Nog, hoewel micro-organismen die olie eten kunnen helpen om het op te ruimen op plaatsen waar het niet welkom is, ze kunnen ook een grote hoofdpijn voor de olie-industrie veroorzaken.

Recent onderzoek door wetenschappers in Duitsland toont aan dat microben zelf in oliereservoirs lijken te leven - gesuspendeerd in microscopisch kleine waterdruppels, honderden meters onder de zeebodem.

Professor Rainer Meckenstock, een microbioloog aan de Universiteit van Duisburg-Essen, is van mening dat deze complexe microbiële gemeenschappen lang geleden vast kwamen te zitten met het water in de olie en gedijen in de waterdruppeltjes als miniatuurecosystemen. Het is een buitengewone ontdekking, omdat veel wetenschappers betwijfelden of het leven zou kunnen overleven in zo'n giftige, vijandige omgeving.

Hij leidt nu een project over het microbiële leven in olie genaamd EcOilogy, gefinancierd door de Europese Onderzoeksraad van de EU, dat onderzoekt of bacteriën vaak in oliereservoirs leven en welke rol ze spelen bij het afbreken van de olie daar.

"Oliereservoirs bevatten meestal water, " zei Prof. Meckenstock. "De organismen in de druppeltjes zijn meestal bacteriën die bekend zijn in oliereservoirs en waarvan we sommige kennen als typische koolwaterstofafbrekers."

Omdat de waterdruppels in de olie verzadigd moeten zijn met olie, het maakt het systeem erg giftig.

"Het was echt verrassend om deze druppeltjes zo goed bevolkt te vinden met een vibrerende microbiële gemeenschap, " zei Meckenstock. Helaas, een bloeiende gemeenschap van micro-organismen kan de kwaliteit van de olie drastisch verminderen. In de Athabasca-oliezanden in Canada en het Pitch Lake in Trinidad, bijvoorbeeld, de olie is zodanig gedegradeerd dat er alleen nog laagwaardig bitumen overblijft.

Mini-ecosysteem

Als wordt vastgesteld dat bacteriën verantwoordelijk zijn voor het veroorzaken van dit soort afbraak, het zou oliemaatschappijen kunnen helpen beoordelen hoe biologisch afgebroken een nieuwe oliereserve zou kunnen zijn. Niet alleen dat, Meckenstock gelooft ook dat de met microben gevulde druppeltjes ook een andere unieke onderzoekskans bieden. Hij vergelijkt de druppeltjes met discrete miniplaneten die in de ruimte zweven - in veel opzichten vergelijkbaar, maar totaal geïsoleerd van elkaar. Bestuderen hoe de bacteriën in dergelijke druppeltjes evolueren, zou nieuwe inzichten kunnen opleveren in hoe microbiële ecosystemen zich ontwikkelen.

"Er zijn honderden verschillende microbiële soorten in elke druppel, " zei hij. "De druppeltjes vormen mini-ecosystemen die volledig van elkaar zijn gescheiden - een uniek kenmerk voor micro-organismen op deze planeet.

"Dit stelt ons in staat om de fundamenten van de assemblage van microbiële ecosystemen te bestuderen."