Ученые из Белфаста и Нигерии создали новый метод, который позволяет с помощью микробов определить, как давно почва была загрязнена нефтью. Это совместная работа исследователей из Университета Куинс в Белфасте и их коллег из Нигерии.

Суть метода проста. Когда нефть попадает в почву, за ее очистку принимаются микроорганизмы. Одни микробы лучше работают в присутствии кислорода, другие — в его отсутствии. Ученые обнаружили, что по соотношению генов этих микробов можно понять, свежее загрязнение или старое.

Исследование проводили в дельте реки Нигер в Нигерии — регионе, который десятилетиями страдает от нефтяных разливов. До сих пор оценку загрязнения проводили в основном химическими методами: они показывают, сколько нефти в почве, но не говорят, как давно она туда попала и как природа сама пытается с ней справиться.

Подробности опубликованы в издании Letters in Applied Microbiology.

Ученые взяли 90 образцов почвы с загрязненных участков. Они разделили их на образцы со свежими и старыми разливами. Сначала они химическим путем измерили уровень загрязнения, используя керосин как эталон. Затем они перешли к биологическому анализу.

Они измерили количество трех ключевых генов в почве:

• Ген PAH-RHDα — это маркер для бактерий, которые разлагают нефть с помощью кислорода (аэробные).
• Ген bamA — это маркер для бактерий, которые работают без кислорода (анаэробные).

Главное открытие заключалось в соотношении этих генов. В только что загрязненной почве много «кислородных» генов, а керосин еще можно обнаружить. В старой почве керосин уже разложился, но остался сильный сигнал от „бескислородных“ генов. Соотношение PAH-RHDα к bamA четко указывало на возраст загрязнения.

Доктор Алию Ибрагим Дабай, руководитель исследования, говорит:

Нас поразила четкость результатов. Несмотря на сложность окружающей среды, соотношение генов давало точную картину. Возможность отличить старую проблему от новой только по биологическим маркерам — это именно то, чего не хватало химическим тестам.

Этот инструмент очень важен для экологического мониторинга и планирования очистки. В таких регионах, как дельта Нигера, где загрязнение часто плохо документировано, такой метод позволяет быстро оценить состояние участка и понять, как давно произошел разлив. Это поможет правительствам и компаниям эффективнее планировать очистку и нести ответственность за ущерб.

В будущем ученые хотят адаптировать метод для других типов нефтепродуктов и разных климатических зон. Возможно, создадут портативные наборы для анализа прямо в поле.

Реальная польза этого исследования многогранна.

• Во-первых, это мощный инструмент для экологического аудита и установления виновности. В зонах хронических загрязнений, таких как дельта Нигера, часто сложно доказать, какая компания и когда совершила разлив. Этот метод может стать научным арбитром, позволяя отличить вчерашнюю аварию от многолетней халатности.
• Во-вторых, он кардинально меняет подход к ремедиации (очистке). Вместо того чтобы закупать дорогие удобрения или микробы наугад, компании смогут точно оценить, на какой стадии естественного разложения находится загрязнение. Если процесс идет анаэробно, возможно, нужны одни методы стимуляции, если аэробно — другие. Это экономит колоссальные средства и повышает эффективность.

Наконец, это дает надежду местным сообществам на то, что очистка будет более целенаправленной и результативной.

Основное замечание касается применимости метода за пределами конкретных условий исследования. Метод был разработан и проверен на почвах дельты Нигера — региона с тропическим климатом и специфическим составом почв. Микробные сообщества и скорость деградации нефти сильно зависят от температуры, влажности, pH и типа почвы. Будет ли соотношение генов работать с той же точностью, например, в промерзших почвах Сибири или в песчаных пустынях? Для широкого применения методику необходимо валидировать на гораздо более широком спектре экосистем, что требует времени и ресурсов. Кроме того, на микробный состав могут влиять и другие факторы, не связанные с нефтью, что потенциально может искажать результаты.

Ранее ученые рассказали о новой опасности промышленных зон.