Petrol Döküntülerini Temizlemek İçin Bakteriler Kullanılabilir mi?

2010 yılında dünyaca ünlü petrol şirketi BP’nin Deepwater Horizon petrol döküntüsü, Meksika Körfezi’ne tahminen 4.2 milyon varil (1 varil = 119.2 litre) petrol akıttı; bu miktar, ABD tarih..
Görsel Telif:

2010 yılında dünyaca ünlü petrol şirketi BP’nin Deepwater Horizon petrol döküntüsü, Meksika Körfezi’ne tahminen 4.2 milyon varil (1 varil = 119.2 litre) petrol akıttı; bu miktar, ABD tarihindeki en büyük açık deniz petrol dökülmesi. Dökülme, deniz canlıları, balıkçılık ve gelgitsel bataklıklardan derin okyanus tabanına kadar uzanan ekosistemlere geniş çapta zarar verdi.

Acil durum müdahale ekipleri, petrolü Körfez’den çıkarmak için; petrolü su yüzeyinden sıyırmak, yakmak ve küçük damlacıklara ayırma amacıyla kimyasal dağıtıcılar kullanmak gibi birden çok taktik kullandı. Ancak uzmanlar, petrolün çoğuna ne olduğunu açıklamakta zorlandılar. Bu önemli bir soruydu, çünkü serbest kalan petrolün ne kadarının kısa bir süre içinde doğal olarak çözüneceği belli değildi.

Eğer dökülen petrol kalmaya devam edip okyanus tabanına çöktüyse, bilim insanları bunun çevreye daha geniş zarara yol açacağını biliyorlardı.

Deepwater Horizon döküntüsünden önce bilim insanları, deniz bakterilerinin petrolü deniz suyundan ayırmada etkili oldularını gözlemlemişti. Bu yüzden birçok uzman; deniz mikroplarının, BP döküntüsündeki büyük miktarlardaki petrolü tüketeceğini ve Körfez’i düzeltmeye yardımcı olabileceğini öne sürdü.

Nature‘da yayımlanan yeni yapılan bir çalışmada, belirli deniz bakterisi türlerinin, döküntüdeki petrolün bazı önemli kimyasal bileşenlerini etkili bir şekilde çözdüğünü doğrulamak için DNA çözümlemesi kullanıldı. Ayrıca bakterilerin bu işlemde kullandığı başlıca genetik yollar ve Körfez’de büyümeleri için ihtiyaç duymaları muhtemel diğer genler de belirlendi.

Elde edilen sonuçlar, bazı bakterilerin petrolü yalnızca tolere etmediğini, aynı zamanda onu çözdüğünü, bu sebeple de temizleme sürecinde yardımcı olduğunu öne sürüyor. Dolayısıyla, doğal olarak ortaya çıkan bu mikropların nasıl destekleneceğini anlayarak, petrol döküntülerinin sonuçlarını daha iyi yönetebiliriz.

“Petrol Yiyiciler”

Körfezde yapılan gözlemler, mikropların BP’nin hasar görmüş sondaj kuyusundan çıkan petrolün büyük bir kısmını çözdüğünü doğruladı.

Döküntüden önce Meksika Körfezi’ndeki sular, birkaç farklı filuma ait veya geniş biyolojik ailelerden oluşan bakteriler açısından oldukça fazla bir çeşitliliğe sahipti. Döküntüden hemen sonra, bu bakteri türleri daha az çeşitli hale geldi ve bir filumda sayıca artış gözlemlendi.

Bu durum, çoğu bakterinin yüksek dozdaki petrole hassas olduğunu, fakat birkaç türün dirençli olduğunu gösterdi.

Bakteriyel genomu oluşturan tekil DNA parçaları. Her renk ayrı bir genomu temsil ediyor ve her nokta bir DNA parçasını gösteriyor.

Bakteriyel genomu oluşturan tekil DNA parçaları. Her renk ayrı bir genomu temsil ediyor ve her nokta bir DNA parçasını gösteriyor.

Bilim insanları bu gözlemleri bazı sorular sorarak daha yakından çözümlemek istediler. Örneğin; “bu bakterilerin petrolü döküntü bölgesinden ayırdığını ve bu sayede çevreyi kurtarmaya yardımcı olduğunu gösterebilir miyiz?” “Bu bakterilerin genetik kodunu çözebilir miyiz?” ya da “bu genetik bilgiyi onların metabolizmaları ve yaşam şekillerini anlamak için kullanabilir miyiz?”

Bu soruları irdelemek için, araştırmacılar, Meksika Körfezi’nin su sütununda mevcut olan etkin bakteri topluluğunun genetik kod dizilimini, bu bakterileri laboratuvarda geliştirmek zorunda kalmadan yeni teknolojileri kullanarak yaptılar.

Bu süreç oldukça zorluydu ,çünkü deniz suyunun her damlasında milyonlarca bakteri vardı. Bir karşılaştırma olarak, parçalara ayrılmış binlerce yap-boz içeren geniş bir kutuya baktığınızı ve her bir bulmacaya ait olan parçaları alıp onu yeniden yerleştirmeye çalıştığınızı hayal edin.

Bu noktada, araştırmacılar, ham petrolü; başlıca öğeleri olan alkan ve aromatik hidrokarbon bileşenlerine indirgeyebilen bakterileri belirlemek istediler.

Alkanların indirgenmesi nispeten daha kolaydı –hatta güneş ışığı bile onları çözebiliyordu– ve düşük zehirliliğe sahipti. Buna karşın, aromatik hidrokarbonları çevreden uzaklaştırmak çok daha zordu ve canlı organizmalara genel olarak çok daha zararlıydılar, hatta bazı türleri kansere sebep oluyordu.

Petrol yiyen bakterinin mikroskop görüntüsü / Tony Gutierrez, Heriot-Watt University

Petrol yiyen bakterinin mikroskop görüntüsü / Tony Gutierrez, Heriot-Watt University

Araştırmacılar, bu bileşenlerin her birini indirgemiş olan bakteriyi başarıyla belirlediler ve çözünmesi çok daha zor olsa bile, pek çok farklı bakterinin aromatik hidrokarbonlar ile beslendiğini bulduklarında oldukça şaşırdılar.

Colwellia gibi, bu bakterilerden bazıları zaten Deepwater Horizon dökülmesindeki petrolün indirgenmesinde etken olarak belirlenmişlerdi, fakat aynı zamanda pek çok yeni bakteri türü de bulundu.

Bunlar içinde, dökülme esnasında daha önceden önemli bir petrol indirgeyici olduğu bilinmeyen Neptuniibacter ile aromatik hidrokarbonları indirgeme yeteneğine sahip olduğu düşünülmemiş Alcanivorax bulunuyordu. Bu sonuçlar değerlendirildiğinde, pek çok farklı bakterinin karmaşık petrol karışımlarını indirgemek için hep birlikte bir topluluk olarak davranabildiği gösterildi.

Öte yandan Neptuniibacter‘in ayrıca sülfürü çözebildiği de anlaşıldı. Bu durum dikkate değerdi, çünkü acil müdahale ekipleri, Deepwater Horizon temizleme girişiminde su yüzeyinin üstü ve altında 6.96 milyon litre seyreltici kullanmıştı ve seyrelticiler çoğunlukla karbon ve sülfür içeren moleküllerden oluşan kompleks kimyasal karışımlardır.

Dahası, bu seyrelticilerin çevre üzerindeki uzun vadedeki etkileri halâ geniş ölçüde bilinmezdir. Fakat yapılan bazı çalışmalar, Deepwater Horizon dökülmesinden sonra kullanılan ana seyreltici olan Corexit‘in, insanlara ve deniz canlılarına zararlı olabileceğini öne sürüyor. Eğer bunun doğru olduğu ıspatlanırsa, bazı deniz mikroplarının petrolün yanında seyrelticiyi de çözebildiğini bilmek faydalı olacaktır.

Araştırmacılar, bu mikropların genomlarına daha yakından bakarak, her birinin ham petrolde kendi tercih ettiği hidrokarbonu indirgemek amacıyla kullandığı ortaya çıkan yolları detaylandırmayı başardılar.

Yine de, hiçbir tekil bakteri genomunun, daha istikrarlı aromatik hidrokarbonları tamamen çözmek için gereken genlerin tümüne tek başına sahip olmadığı ortaya çıktı. Bu durum, bu bileşenleri adım adım çözmek için çeşitli bir mikrop topluluğu gerekebileceği anlamına geliyor.

Okyanusa Geri Dönüş

Çoğu dökülmeyi temizlemek için insan müdahalesi halâ gerekli olsa da, doğal olarak ortaya çıkan bakterilerin geniş miktarlardaki petrol bileşenlerini deniz suyundan ayırma becerileri bulunuyor ve bu bakteriler petrol temizleme sürecinde önemli oyuncular olabilirler.

Paylarını en yükseğe çıkarmak için, yaptıkları en iyi şeyde onları nasıl destekleyebileceğimizi daha iyi anlamamız gerekiyor. Örneğin, dökülme esnasında seyreltici eklemek, Meksika Körfezi’ndeki mikrop topluluklarının yapısını değiştirdi: bu kimyasallar bazı bakteriler için zehirliydi fakat diğerleri için faydalıydı. İnsan müdahalesinin bu bakterileri nasıl etkilediğini daha iyi anlayarak, deniz suyunda en uygun bakteri nüfuslarını desteklemeyi başarabilir ve onların doğal petrol indirgeyici yeteneklerinden daha fazla fayda elde edebiliriz. Ancak hepsinden öte açık deniz sondajı tehlikeli bir iştir ve petrol dökülmelerinin tekrar yaşanacağını tahmin etmek güç değildir.


Kaynak: Dombrowski, N., Baker, B. “Scientists want to use bacteria to clean up oil spills – and it could actually work.” TheConversation. https://theconversation.com/can-we-harness-bacteria-to-help-clean-up-future-oil-spills-59358 (accessed on 2016, July 14)

Etiket
  • Projelerimizde bize destek olmak ister misiniz?
  • Dilediğiniz miktarda aylık veya tek seferlik bağış yapabilirsiniz.
  • Destek Ol
Yorum Yap (0 )

Yorum yapabilmek için giriş yapmalısınız.

Bunlar da ilginizi çekebilir

Bağış Yap, Destek Ol!
Projelerimizde bize destek olmak isterseniz,
Patreon üzerinden
bütçenizi zorlamayacak şekilde aylık veya tek seferlik bağışta bulunabilirsiniz.
E-Bülten Üyeliği
Duyurulardan e-posta ile
haberdar olmak istiyorum.
Reklam Reklam Ver
Arşiv