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 se han puesto de acuerdo sobre el papel de los microbios en la ingestión del aceite. Ahora, un equipo de investigación del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley del Departamento de Energía (Berkeley Lab) ha identificado todas las principales bacterias que degradan el aceite, así como sus mecanismos para masticar los diferentes componentes que componen el petróleo crudo liberado.

El equipo, dirigido por el ecólogo microbiano Gary Andersen de Berkeley Lab, es el primero en simular las condiciones que ocurrieron después del derrame. Su estudio, "La simulación de la pluma de petróleo de Deepwater Horizon revela la especialización del sustrato dentro de una comunidad compleja de degradadores de hidrocarburos, "se acaba de publicar en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias .

"Esto proporciona el recuento más completo hasta ahora de lo que estaba sucediendo en las columnas de hidrocarburos en las profundidades del océano durante el evento, ", dijo Andersen. Ping Hu de Berkeley Lab, el autor principal del estudio, agregó:"Simulamos las condiciones del derrame de petróleo del Golfo de México en el laboratorio y pudimos comprender los mecanismos de 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 de 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 incontenida de aceite, Los investigadores observaron un fenómeno que no se había visto antes:más del 40 por ciento del aceite, combinado con un dispersante químico introducido, quedó retenido en una columna de casi 100 millas de largo a esta gran profundidad.

Sin embargo, debido a la dificultad de recolectar muestras de tan lejos por debajo de la superficie del océano, y debido a la gran área que fue afectada por el derrame, Seguían existiendo una serie de 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 pequeño, Las gotas de aceite insoluble se distribuyeron uniformemente en botellas, junto con las fracciones de aceite más solubles y el dispersante químico para imitar las condiciones de la columna de aceite. 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 se había observado anteriormente como 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 de la columna de petróleo del Golfo de México.

A través de la secuenciación del ADN de su genoma, pudieron identificar su mecanismo para degradar el aceite. Le dieron a esta bacteria recién descubierta el nombre provisional de Bermanella macondoprimitus basándose en su relación con otros microbios de aguas profundas y la ubicación donde fue descubierta.

"Nuestro estudio demostró la importancia de utilizar dispersantes para producir flotantes neutrales, diminutas gotas de aceite, que impidió que gran parte del petróleo llegara a la superficie del océano, "Andersen dijo." Los microbios naturales a esta profundidad están altamente especializados en el crecimiento mediante el uso de componentes específicos del aceite como fuente de alimento. Así que las gotas de aceite proporcionaron una gran superficie para que los microbios masticaran el aceite ".

Trabajando con la científica de Berkeley Lab, Jill Banfield, un coautor del estudio y también profesor 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 usaron el aceite introducido para el crecimiento junto con sus genes específicos que eran responsables de la degradación del aceite. Muchas de las bacterias que se identificaron eran similares a las bacterias degradantes del petróleo que se encuentran en la superficie del océano, pero tenían conjuntos de genes considerablemente simplificados para la degradación del petróleo.

Llenar 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 una columna 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 utilizaron las bacterias para degradar el petróleo y la relación de estos organismos involucrados en el derrame con los organismos degradadores de hidrocarburos previamente caracterizados.

"Ahora tenemos la capacidad de identificar los organismos específicos que degradarían naturalmente el petróleo si ocurrieran derrames en otras regiones y de calcular las tasas de degradación del petróleo para determinar cuánto tiempo tomaría consumir el petróleo derramado en profundidad". "Dijo Andersen.

Implicaciones para futuros derrames

Andersen señaló que no está claro si la degradación del petróleo a estas profundidades se habría producido en otras regiones productoras de petróleo en alta mar. "El Golfo de México alberga una de las mayores concentraciones de filtraciones de hidrocarburos submarinos, y se ha especulado que esto ayudó en la selección de microbios que degradan el aceite que se observaron en las plumas submarinas, " él dijo.

Aunque el pozo perforado por la plataforma Deepwater Horizon fue uno de los más profundos de su tiempo, nueva exploración de petróleo en alta mar de Brasil, Uruguay, e India ahora ha superado las 2 millas por debajo de la superficie del océano. Al capturar agua de estas áreas y someterlas a la misma prueba, Es posible que en el futuro se comprendan con mayor detalle las consecuencias de una liberación incontrolada de hidrocarburos en estas áreas.

"Nuestra mayor esperanza sería que no hubiera derrames de petróleo en el futuro, Andersen dijo. "Pero tener la capacidad de manipular las condiciones en el laboratorio podría permitirnos desarrollar nuevos conocimientos para mitigar su impacto".