Mikroby mají pozoruhodnou schopnost přizpůsobit se extrémním podmínkám v frakovacích studnách, podle studie zveřejněné v říjnovém čísle Nature Microbiology.
Vědci vedení výzkumníky z Ohio State University zjistili, že mikrobi skutečně konzumují některé chemické přísady běžně používané v procesu frakování a vytvářejí nové sloučeniny, které zase podporují mikrobiální komunity pod zemí. Tento proces umožňuje mikrobům přežít ve velmi drsných prostředích, která zahrnují velmi vysoké teploty, tlaky a salinitu.
Práce založená na vzorcích z hydraulicky rozbitých vrtů v Pensylvánii a Ohiu pomáhá vědcům porozumět složitým interakcím mezi mikroby – důležité pro pochopení prostředí planety a podpovrchu. Zjištění také pomáhají vědcům porozumět tomu, co se děje v frakovacích vrtech, a mohou nabídnout vhled do procesů, jako je koroze.
David Hoyt, vědec z Environmental Molecular Sciences Laboratory (EMSL) v Pacifické severozápadní národní laboratoři ministerstva energetiky, byl součástí týmu, který objevil geochemické indikátory mikrobiální aktivity.
Tým studoval mikroby ve frakovací tekutině z více než míle a půl pod povrchem země. Vědci měřili metabolické vedlejší produkty vylučované mikroby, což vědcům může říci, jaké sloučeniny mikrobi produkují, odkud čerpají energii a co potřebují, aby zůstali naživu.
Odběr vzorků vedlejších produktů nebo metabolitů mikrobiální komunity umožňuje nahlédnout do komunity stejným způsobem, jakým krevní test poskytuje informace o zdraví člověka, jeho stravovacích návycích a životním stylu.
"Důkladný pohled na metabolity komunity nám umožňuje odhalit, jaké chemické změny se vyskytují v průběhu času, jak podporují mikrobiální život v hlubokém podpovrchu a jaké jsou běžné biochemické strategie pro tyto mikroby, které převládají v různých břidlicové útvary,“řekl Hoyt, biochemik.
Důsledky pro hladiny metanu, koroze Pomocí několika vzorků odebraných ze dvou vrtů v průběhu 10 měsíců tým identifikoval 31 různých mikrobů v kapalinách vyrobených z hydraulicky rozlámaných břidlic. Tým zjistil, že rozbité břidlice obsahují podobná mikrobiální společenství, i když pocházejí z vrtů vzdálených stovky mil od sebe v různých druzích břidlicových útvarů.
Komplexní směs – s některými mikroby produkujícími sloučeniny, které jiní používají nebo se jimi živí – přináší zajímavé výsledky. Jedna obzvláště zajímavá sloučenina, glycinbetain, umožňuje mikrobům prosperovat tím, že je chrání před vysokou slaností nacházející se v jamkách. Jiné mikroby mohou následně degradovat sloučeninu, aby vytvořily více potravy pro bakterie, které produkují metan. Ještě další proces může produkovat látky, které přispívají ke korozi ocelové infrastruktury ve vrtech.
Vědci dokonce objevili nový kmen bakterií uvnitř studní, které nazvali „Frackibacter.“
Vědci tvrdí, že k pochopení důsledků studie je zapotřebí více práce. Mikrobiální akce je zásadní pro to, kolik uhlíku vstoupí do zemské atmosféry, a pro pochopení toho, jak se chemické látky v zemi mění a pohybují. Studie, jako je tato, které přinášejí nové informace o mikrobiálních komunitách, by mohly mít jiné důsledky než frakování.
„Studie zdůrazňuje odolnost mikrobiálního života přizpůsobit se a kolonizovat prostředí strukturované fyzikálními a chemickými rysy velmi odlišnými od jejich původu,“řekla odpovídající autorka Kelly Wrightonová, odborná asistentka mikrobiologie a biofyziky ve státě Ohio.
