Utsläpp av råolja som förstör stora områden i havsmiljön kan rensas upp av naturligt förekommande mikroorganismer.

Det är en tillämpning av ny forskning om hur bakterier bryter ner olja, vilket också kan hjälpa oljebolagen att bedöma kvaliteten på nya reserver.

År 2010, oljeutsläppet Deepwater Horizon släppte ut cirka 5 miljoner fat i Mexikanska golfen, blir det största oljeutsläppet i USA:s historia. I så fall, en del av oljan kan rengöras genom att skumma den från ytan, medan tvättmedel som tillsätts i vattnet tillsammans med vågverkan kan få mycket av oljan att spridas som droppar.

Medan detta bryter upp det snygga, oljedropparna sprider sig vida, blir svårt att behandla och skapar föroreningar i stora havsområden. Nu, forskare tror att det kan vara möjligt att motverka denna fråga med hjälp av havsbakterier som har utvecklats för att konsumera naturligt framväxande olja från undervattenssilar.

I ett EU-finansierat projekt som heter OILY MICROCOSM, ett team vid Kretas tekniska universitet, Grekland, undersöker hur bakterierna hjälper till att bryta ner olja i dessa droppar.

"Cirka 40% av oljan som hamnar i havet kommer från naturliga sipprar, "sa Dr George Kapellos, som arbetar med projektet. "Så mikrobiella arter har utvecklats för att bryta ner det."

Problem uppstår när oljekoncentrationen är mycket hög och när mikrodroppar sprider sig vida genom havsströmmar.

"Vi försöker spåra mikrodråparnas öde när de försämras av mikroberna, "sa Dr. Kapellos, som samarbetar med forskare vid Massachusetts Institute of Technology.

Även om han i ett tidigt skede - projektet började bara i november förra året - har han redan identifierat tre potentiella mekanismer som gör att bakterierna kan bryta ner oljan.

Den första innebär att dropparna löses upp i vattenspelaren och konsumeras av mikroberna när de gör det. En andra är att mikroberna fäster vid oljedroppens yta och konsumerar oljan utan att den behöver lösas upp. Den tredje potentiella mekanismen involverar bildandet runt oljan av kolonier av bakterier som kallas biofilmer.

"De två första mekanismerna är ganska välkända, men den tredje är mindre väl förstådd, "sa Dr. Kapellos, som presenterar sina första fynd vid GoMRI -konferensen i New Orleans i USA som pågår fram till den 7 februari. "Man kan tycka, ju tjockare en biofilm är (med ett stort antal) mikrober, desto snabbare skulle nedbrytningen av oljedroppen vara, "sa han." Men det är inte nödvändigtvis så, eftersom biofilmer också fungerar som diffusiva barriärer som hindrar droppens upplösning. "

"En biofilm som täcker en mikrodroppe och växer sig tjockare med tiden kommer att påskynda droppkrympningshastigheten endast om olja är mer löslig och rörlig i biofilmen än i havsvattnet, "sa han. Detta kan öka möjligheterna att utnyttja dessa oleofila (oljeälskande) biofilmer för att hjälpa till att bryta ner oljeutsläpp snabbare.

Giftiga mikrodroppar

Det modellarbete som Dr Kapellos utförde visar att, när oljemikrodroppar sjunker på havsbotten, de koncentrerar sig på ett sätt som påverkar hur mikrober kommer att bryta ner dem.

"Just nu finns det ingen metod för hantering av spridning av droppar på djupt vatten under 300 meter, "sa han." Det är viktigt, eftersom mikrodroppar är kända för att vara giftigare för fisk, havsdäggdjur och ryggradslösa djur, och spill kan ha stora effekter på lokala ekonomier som förlitar sig på dem.

"Vi hoppas att det grundläggande arbete vi utför kommer att ha en positiv inverkan på att utveckla metoder som bekämpar oljeutsläpp i havet, " han sa.

Än, även om mikroorganismer som äter olja kan hjälpa till att städa upp det på platser där det inte är välkommet, de kan också skapa en stor huvudvärk för oljeindustrin.

Ny forskning av forskare i Tyskland visar att mikrober verkar leva i oljereservoarer själva - hängande i mikroskopiska vattendroppar, hundratals meter under havsbotten.

Professor Rainer Meckenstock, en mikrobiolog vid universitetet i Duisburg-Essen, tror att dessa komplexa mikrobiella samhällen fastnade för vattnet i oljan för länge sedan och trivdes i vattendropparna som miniatyrekosystem. Det är en extraordinär upptäckt, som många forskare tvivlade på att livet kunde överleva i en sådan giftig, fientlig miljö.

Han leder nu ett projekt om mikrobiellt liv i olja som heter EcOilogy, finansieras av EU:s Europeiska forskningsråd, som undersöker om bakterier vanligtvis lever i oljereservoarer och vilken roll de spelar för att bryta ner oljan där.

"Oljereservoarer innehåller vanligtvis vatten, "sade prof. Meckenstock." Organismerna i dropparna är mestadels bakterier som är kända i oljereservoarer och några av dem känner vi till som typiska kolvätenedbrytare. "

Eftersom vattendropparna i oljan måste mättas med olja, det gör systemet mycket giftigt.

"Det var verkligen förvånande att hitta dessa droppar så välbefolkade med ett vibrerande mikrobiellt samhälle, "sa Meckenstock. Tyvärr, en blomstrande gemenskap av mikroorganismer kan dramatiskt minska kvaliteten på oljan. I oljesandarna Athabasca i Kanada och Pitch Lake i Trinidad, till exempel, oljan har försämrats till den grad att endast bitumen av låg kvalitet återstår.

Mini-ekosystem

Om det visar sig att bakterier är ansvariga för att orsaka denna typ av nedbrytning, det kan hjälpa oljebolag att bedöma hur biologiskt nedbrytbar en ny oljereserv kan vara. Inte bara det, Meckenstock tror också att de mikrobiellt fyllda dropparna också ger en annan unik forskningsmöjlighet. Han jämför dropparna med diskreta mini-planeter som flyter i rymden-liknande på många sätt, men helt isolerade från varandra. Att studera hur bakterierna utvecklas i sådana droppar kan ge ny inblick i hur mikrobiella ekosystem utvecklas.

"Det finns hundratals olika mikrobiella arter i varje droppe, "sa han." Dropparna utgör mini-ekosystem som är helt separerade från varandra-en unik egenskap för mikroorganismer på denna planet.

"Detta gör att vi kan studera grunderna för mikrobiell ekosystemmontering."