Metanul este un gaz cu efect de seră puternic, care joacă un rol cheie în clima Pământului. De fiecare dată când folosim gaz natural, fie că aprindem soba sau aragazul din bucătărie folosim metan. Cercetătorii de la Universitatea Harvard au descoperit că microbii din oceane joacă un rol important în moderarea temperaturii Pământului.
O echipă de cercetători condusă de Jeffrey J. Marlow, fost cercetător postdoctoral în domeniul biologiei organice și evolutive la Universitatea Harvard, a descoperit comunități microbiene care consumă rapid metanul, împiedicând eliberarea acestuia în atmosfera Pământului.
Doar trei surse de pe Pământ produc metan în mod natural: vulcanii, interacțiunile apă-rocă din subsol și microbii. Dintre aceste trei surse, cea mai mare parte este generată de microbi, care au depus sute de gigatone de metan în adâncurile marine. La scurgeri de metan de pe fundul mării, acesta se infiltrează în sus spre oceanul deschis, iar comunitățile microbiene consumă majoritatea acestui metan înainte de a ajunge în atmosferă. De-a lungul anilor, cercetătorii găsesc din ce în ce mai mult metan sub fundul mării, însă foarte puțin metan părăsește oceanele și ajunge în atmosferă.
„Microbii din aceste roci carbonatice acționează ca un biofiltror de metan, consumându-l înainte de a părăsi oceanul”, a declarat autorul principal Peter Girguis, profesor de biologie organică și evolutivă la Universitatea Harvard. Cercetătorii au studiat timp de decenii microbii care trăiesc în sedimentele de pe fundul mării și știu că acești microbi consumă metan. Cu toate acestea, acest studiu a examinat în detaliu microbii care se dezvoltă în rocile carbonatice.
Rocile carbonatice sunt roci sedimentare constituite din minerale carbonatice in proportie de peste 50% (calcit, aragonit, dolomit, siderit, ankerit, magnezit etc.) şi subordonat din minerale necarbonatice alogene (cuarţ, calcedonie, minerale argiloase, mice) şi autigene (feldspati, fosfati, oxizi de fier etc.).
Rocile carbonatice de pe fundul mării sunt comune, dar în anumite locuri, ele formează structuri neobișnuite asemănătoare unor coșuri de fum. Aceste coșuri de fum ating înălțimi cuprinse între 12 și 60 de centimetri și se găsesc în grupuri de-a lungul fundului mării, semănând cu un pâlc de copaci. Spre deosebire de multe alte tipuri de roci, aceste roci carbonatice sunt poroase, creând canale care găzduiesc o comunitate foarte densă de microbi consumatori de metan. În unele cazuri, acești microbi se găsesc în roci cu o densitate mult mai mare decât în sedimente.
În timpul unei expediții din 2015, finanțată de Ocean Exploration Trust, Girguis a descoperit un recif carbonat de coș de fum în largul coastei sudului Californiei, în situl de mare adâncime Point Dume. Girguis s-a întors în 2017 cu finanțare de la NASA pentru a construi un observator al fundului mării. Când s-a alăturat laboratorului lui Girguis, Marlow, în prezent profesor asistent de biologie la Universitatea din Boston, studia microbii din carbonați. Cei doi au decis să efectueze un studiu al comunității și să adune probe din sit.
Echipa a descoperit că hornul de carbonat creează un mediu ideal pentru ca microbii să consume foarte repede o cantitate mare de metan.
„Aceste coșuri de fum există deoarece o parte din metanul din fluidul care curge din subsol este transformat de microbi în bicarbonat, care poate apoi să precipite din apa de mare sub formă de rocă carbonată”, a declarat Marlow. „Încă încercăm să ne dăm seama de unde provine acel fluid – și metanul său -„.
Micro-mediile din interiorul carbonaților pot conține mai mult metan decât sedimentele, datorită naturii poroase a acestora. Carbonații au canale care irigă în mod constant microbii cu metan proaspăt și alți nutrienți, permițându-le să consume metan mai repede. În sedimente, aprovizionarea cu metan este adesea limitată deoarece acesta difuzează prin canale mai mici și sinuoase între grăunții minerali.
În laborator, cercetătorii au pus carbonații colectați în reactoare de înaltă presiune și au recreat condițiile de pe fundul mării.
Echipa a comparat apoi datele de la Point Dume cu cele din alte șase situri, din Golful Mexic până pe coasta New England. În toate locațiile, rocile carbonatate de la scurgeri de metan conțineau microbi care se hrănesc cu metan.
