Cuando se vierte petróleo en el mar, no siempre es el resultado de un derrame de petróleo. Hay filtraciones de hidrocarburos naturales en el fondo del océano donde los microorganismos utilizan el aceite que se escapa como fuente de energía y alimento. En un experimento de laboratorio, investigadores de MARUM, Centro de Ciencias Ambientales Marinas de la Universidad de Bremen, y del Instituto de Química y Biología del Medio Marino (ICBM) de la Universidad de Oldenburg, descubrieron qué sucede con el agua soluble que escapa naturalmente. parte del aceite. Si bien una parte sirve como fuente de energía y alimento para los microorganismos, también hay componentes no degradables biológicamente que se liberan y persisten en los océanos durante miles de años. El equipo ha publicado los resultados de su experimento de laboratorio en la revista internacional Environmental Science &Technology .

"La mitad del petróleo en los océanos se origina a partir de filtraciones naturales. La otra mitad proviene de contaminantes creados por el hombre. Cuando comprendamos cuánto tardan las toxinas en el petróleo en degradarse y transformarse, entonces podremos aprender de la naturaleza". explica el primer autor Jonas Brünjes. El objetivo del equipo de investigadores de MARUM y la Universidad de Oldenburg era identificar los componentes solubles en agua del petróleo y su degradación microbiana en las profundidades marinas. Cuando se libera petróleo como resultado de la actividad humana, las cantidades suelen ser tan grandes que el ecosistema se contamina y sobrecarga gravemente. Pero en las filtraciones naturales, las cantidades liberadas son más pequeñas y la escala de tiempo mucho mayor, por lo que el ecosistema en las profundidades del mar es más capaz de descomponerlo. En un experimento de laboratorio, Brünjes y sus colegas probaron exactamente lo que sucede durante este proceso.

Se concentraron principalmente en petróleo pesado o asfalto. La existencia de un volcán de asfalto se describió por primera vez en el Golfo de México con el descubrimiento del Volcán de Asfalto Chapopote en el sur del Golfo, y aquí es donde se obtuvieron las muestras para su experimento de laboratorio. Fueron recuperados durante una expedición del RV METEOR en 2015.

Para el experimento, el material se sumergió desde una profundidad de agua de unos 2.500 metros y luego se almacenó en agua de mar artificial durante cuatro semanas. Se utilizó agua de mar artificial porque no contiene fuentes adicionales de carbono orgánico, pero tiene todos los nutrientes necesarios para la vida microbiana. El experimento de laboratorio reveló que el asfalto se utilizó como única fuente de carbono. "En el laboratorio, las comunidades bacterianas que viven en este tipo de sitios naturalmente tóxicos pudieron colonizar el asfalto. Forman la base de la cadena alimenticia para organismos superiores en las profundidades del mar", resume la Dra. Florence Schubotz. Ella fue la iniciadora del proyecto y también recolectó las muestras.

El petróleo que se filtra de los volcanes de asfalto es complejo y contiene compuestos altamente tóxicos para los humanos. En la fracción soluble en agua del experimento, se encontraron compuestos de azufre no degradables, así como carbón negro, que se sabe que persiste en el agua de mar durante miles de años. Hasta ahora, la única fuente conocida de estos compuestos era el hollín que resulta, por ejemplo, de los incendios forestales.

Este estudio forma la base para futuras investigaciones, particularmente sobre los ciclos de elementos en las profundidades del mar que aún no se comprenden completamente. Además del enfoque puramente cuantitativo de cuantificar los presupuestos de masa, también existe un aspecto cualitativo para estudiar el destino del material difícil de degradar en las profundidades marinas.

El objetivo de los científicos es aprender de la naturaleza. Es por eso que la degradación del petróleo pesado, entre otros compuestos, se está estudiando en MARUM dentro del Clúster de Excelencia "El fondo del océano:la interfaz desconocida de la Tierra" en condiciones anaeróbicas y aeróbicas. Jonas Brünjes se ha ocupado de este último de forma experimental en su disertación.

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En un experimento de laboratorio, los investigadores simulan la formación alternativa de hidrocarburos mediante la reducción de ácido acético