Arsenik är ett toxin som nu finns i floder och grundvatten i länder som Bangladesh och Vietnam. Det frigörs genom mikroorganismernas aktivitet. Men länge var det oklart vad mikroorganismerna åt för att släppa ut arsenik. Ett team av geomikrobiologer under ledning av professor Andreas Kappler från universitetet i Tübingen har visat att mikroberna bryter ner arsenikbärande sediment med hjälp av organiska föreningar från djupa lager som mat, motbevisar teorier om att bränslet för deras aktivitet hämtades från växter eller alger på ytan. Nu har laget också visat att tillsammans med de organiska materialen i sedimenten, metangas är en viktig matkälla för bakterierna och spelar också en nyckelroll i deras frisättning av arsenik. Denna nya mekanism som ansvarar för arsenikmobilisering kan förklara förhöjd koncentration av arsenik i många akviferer och kommer att hjälpa till att mer exakt förutse framtida dricksvattenföroreningar. Studien har publicerats i tidskriften Naturkommunikation Jord &miljö .

Arsenikinnehållande järnmineraler ursprungligen från Himalaya kan numera hittas i underjordiska sedimenten i många floddeltor i sydöstra Asien. Dessa akvifersediment är värd för olika sammansättningar av mikroorganismer som man trodde var ansvariga för upplösningen av järnmineralerna och frisättningen av arsenik. "Efter vår tidigare studie, vi antog att de driver sin metabolism och tillväxt av organiskt material i sedimenten, "säger doktorand Martyna Glodowska, huvudförfattare till den aktuella studien.

Hög koncentration av naturgas

Tübingen -forskarna, arbeta med internationella kollegor, undersökte ett arsenikförorenat grundvattensystem i VanPhuc, en by 15 kilometer sydost om Hanoi i Vietnam. "Där observerade vi stora koncentrationer av växthusgasen metan - i vissa fall vid så höga koncentrationer att metan till och med bubblade ut från vatten som kom till ytan, "säger Andreas Kappler. Metan är huvudkomponenten i naturgasen som används som energikälla i hushållen och i industrin." Det gav oss tanken att den också kan användas som energikälla av de arsenikmobiliserande mikroorganismerna, säger Glodowska.

Experiment utförda i laboratoriet i Tübingen - där metan tillsattes till sedimentprover från Vietnam - gjorde det möjligt för forskarna att bevisa den teorin. "Genom att göra detta, vi upptäckte en ny mekanism som ledde till mobilisering av arsenik, "säger Kappler." Metan som produceras av andra mikroorganismer i underjorden verkar driva arsenikmobilisering av metanätande och mineralupplösande bakterier, " han lägger till.

En jämförande analys av andra akviferer över hela världen avslöjade att många av dem innehåller stora mängder metan och en hög mängd bakterier som antingen producerar eller använder det. "Därför kan mobilisering av arsenik av metanoxiderande mikroorganismer vara en viktig mekanism vid förorening av grundvatten med arsenik på många ställen runt om i världen, "Säger Kappler." Vi måste nu förstå hur mycket dessa bakterier finns i arsenik-järn-mineralbärande grundvattensystem, "Professor Kappler säger. Martyna Glodowska tillägger:" Det är ett avgörande steg att vi har identifierat både metan som livsmedelskälla och mikroorganismerna som förmedlar processen för arsenikutsläpp till grundvatten. "