"De nuvarande metoderna för att återställa dessa platser är inte så kostnadseffektiva eller energieffektiva som de skulle kunna vara, och kan orsaka mer miljöstörningar, sa Susan Kaminskyj, professor vid biologiska institutionen. "Vår biotekniska innovation borde hjälpa till att lösa den här typen av problem snabbare och med mindre extra störningar."

Kaminskyj ledde ett forskarlag som inkluderade tre biologistudenter och en postdoktor vid U of S College of Arts and Science. Resultat från deras arbete, finansierat av Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada, publicerades i tidskriften PLOS ETT .

Omkring 800 kvadratkilometer av Albertas Athabasca-oljesand är täckt av grovt avfall:en del av överblivna material från raffinering av ytgruvbitumen. Förorenad med en oljig rest, brist på näringsämnen och motståndskraftig mot att absorbera vatten, grovt avfall är en fientlig miljö för både växter och markmikrober.

Men efter att avfallet legat exponerat i ett decennium eller så, några ogräsiga växter lyckas ofta slå rot. En av dessa, en maskros, erhölls av U of S-teamet 2007 efter att ha upptäckts växa naturligt på en grov avfallsplats. Från dess rötter, tidigare doktorand Xiaohui Bao isolerade en unik svampstam.

Forskarna fann snart att svampen – som de döpte till TSTh20-1 – har en anmärkningsvärd egenskap. När dess sporer appliceras på växter, dessa växter växer och trivs på grovt avfall.

"Det finns massor av mikroorganismer där ute som äter kolväten för att leva. Men det som är riktigt snyggt med den här är att den är i symbios med en växt, sa Tim Repas, en av tidningens författare. "Det är inte bara att äta kolvätena, men det låter växten överleva i dessa miljöer."

I Kaminskyjs laboratorium, mer än 90 procent av fröna som behandlats med TSTh20-1 grodde på grovt avfall, medan inget av de obehandlade fröna grodde. Tomatplantor som behandlats med svampen blomstrade på avfall även utan gödningsmedel och växte till tomater.

När växterna växte, de rensade också jorden under dem. Petrokemiska rester i avfallet bröts ner, skapa en hälsosammare tillväxtmiljö.

Svampen kunde till och med växa direkt på diesel, råolja och liknande material som dess enda näringskälla - första gången denna förmåga har setts hos en medlem av denna snabbväxande grupp av svampar. Forskarna drog slutsatsen att TSTh20-1 har utmärkt potential att återställa många typer av petrokemiska spill såväl som grova avfallsplatser.

Att se dessa egenskaper tillsammans i en organism är spännande, sa Repas, en nyutexaminerad civilingenjör i biologi som nu arbetar som miljövetare. Det betyder att TSTh20-1-svampen är "multitalentad".

"Så vi kan göra sanering och återvinning av en plats samtidigt, " sa Repas.

Vanligtvis, sanering – att ta bort föroreningar från en plats – görs separat från återvinning – återställande av marken till nära dess ursprungliga tillstånd. I händelse av ett spill, Förorenad jord skrapas ofta upp och fraktas bort i en lång och dyr process. Ny jord förs sedan in i området och sås med inhemska växter.

"Med vår process, de kunde bara lägga ner våra behandlade frön och sedan kolla på platsen då och då, sade Kaminskyj. De kunde lägga mindre energi, mer effektivt, till ett mycket större utrymme."

Nästa steg är att bevisa att metoden fungerar i den verkliga världen. Teamet har redan påbörjat tester vid två petrokemiska spillplatser i Alberta och British Columbia och förväntar sig att börja se resultat nästa år.

Forskarna söker också industripartners som skulle vilja testa processen vid oljesandsavfallsanläggningar eller vid oljeutsläpp.

Ett annat område för ytterligare undersökning kommer att vara den mekanism genom vilken TSTh20-1 uppnår sina effekter. En ledtråd är de ökade nivåerna av enzymer som kallas peroxidaser som teamet fann utsöndras av växter som koloniserats av svampen.

"Peroxidaser kan bryta ner alla slags kemiska bindningar, och de verkar vara djupt involverade i att sanera den petrokemiska komponenten i avfall, sa Kaminskyj.

Att veta mer om hur TSTh20-1 fungerar kan hjälpa till att identifiera ytterligare organismer som ger liknande fördelar för växter. Forskarna studerar för närvarande 10 nya kandidater isolerade från växtrötter.