Всем известно, что проблема изменения климата сегодня стоит особенно остро.
Ученые всего мира стараются найти новые способы сократить количества парниковых газов, главным из которых является углекислый газ (CO₂).
Важно не только уменьшить его выбросы, но и научиться эффективно улавливать, и, главное, утилизировать тот CO₂, что уже накопился в атмосфере.
Недавно ученым удалось открыть новый вид цианобактерий, которые способны поглощать и накапливать углерод в больших количествах.
Этот вид уже успел получить забавное прозвище «Чонкус» и обещает перевернуть наше представление о том, как живая природа сама помогает справиться с глобальным потеплением.
Бактерия, получившая прозвище «Чонкус» (официальное научное название — UTEX 3222) обнаружена исследовательской группой, которые отправились к итальянскому острову Вулькано, знаменитому своими вулканическими извержениями и горячими подводными источниками.
Вода там насыщена газами, в частности CO₂, и учёные резонно предполагали, что в таких экстремальных условиях могут обитать особые фотосинтетические организмы.
Эти микроорганизмы должны были адаптироваться, чтобы выживать и процветать в такой экстремальной среде.
Уникальность новой бактерии
«Чонкус» способен невероятно быстро расти в среде с высоким содержанием CO₂. Он словно специально создан для поглощения углерода.
При лабораторном исследовании выяснилось, что колонии этих цианобактерий удваиваются всего за два часа. Фитопланктону на это требуется в разы больше времени.
Но главное не это. Чонкус имеет удивительное свойство: накапливая углерод, бактерия интенсивно "набирает вес" и быстро оседает на дно.
Обычно плавающие на поверхности цианобактерии могут создавать пленку или «цветение», а это, в свою очередь, приводит к неприятным последствиям для экосистем.
Однако «Чонкус» предпочитает довольно быстро опускаться на дно, где надежно запечатывает поглощённый им углерод в своих клетках.
Для большинства живых организмов Земли углерод — основа жизни.
Но Чонкус не просто использует углерод для роста, но и аккумулирует его в виде гранул (их можно наблюдать под специальным микроскопом в виде белых точек внутри бактериальных клеток).
И для нас, людей, это может быть настоящим подарком: получается своеобразное «замораживание» CO₂ на морском дне.
Как «Чонкус» может помочь нашей планете
Проблема парниковых газов и глобального потепления требует комплексного подхода.
Среди пока что популярных технологических путей решения проблемы парниковых газов — попытки улавливать углекислый газ с промышленных предприятий прежде, чем он попадет в атмосферу, и затем «консервировать» его, например, закачивая в глубокие слои земли.
Но такие методы часто требуют больших затрат энергии и средств, сложной инфраструктуры, да и вопрос безопасности таких хранилищ иногда остается открытым.
Новая идея состоит в том, чтобы выращивать массы Чонкуса в специально созданных биореакторах или в подходящих прибрежных акваториях, насыщенных CO₂, и тем самым улавливать парниковый газ без сложных технических ухищрений.
Всё, что нужно бактериальным колониям, — солнечный свет и собственно углекислый газ. После этого осевшую на дно массу можно использовать в качестве биоматериала. Таким образом, мы совмещаем в одном флаконе биопроизводство и природный способ поглощения углерода.
Что можно делать с накопленным углеродом
Чонкус не только удерживает углерод, но и формирует вещества, которые, вероятно, станут ценным сырьём для дальнейшей переработки в промышленности.
Массу бактерий, высушенную и переработанную, можно использовать как источник органического сырья, например, для создания биопластика. Это может быть альтернативой привычным пластиковым материалам, получаемым сегодня из нефти.
Быстрота роста и способность «хоронить» CO₂ прямо в морских отложениях могут создавать долгосрочные «хранилища» связанного углекислого газа.
«Мы не думали, что такое вообще возможно...»
Не только сама идея, но и результаты, представленные в журнале Applied and Environmental Microbiology, по-настоящему впечатляют. По словам учёного Брэйдена Тирни, одного из авторов открытия, все особенности Чонкуса для людей открывают настоящие перспективы.
"Многие свойства, которые мы наблюдали у Чонкуса, кажутся не столь полезными в естественной среде, но для человека они представляют огромную ценность", — Брейден Тирни.
Высокая скорость роста? Идеально для биореакторов. Мощное фотосинтетическое поглощение? Точно то, что нужно для борьбы с парниковыми газами. Оседание на дно? Почти готовая система долговременного хранения углерода.
Даже само открытие «Чонкуса» стало своего рода знаком, что в неизвестных глубинах морей могут скрываться и другие организмы с не менее удивительными свойствами. В конце концов, Мировой океан — самый малоизученный «континент» на планете, и его тайны мы, возможно, будем раскрывать еще долгие годы.
Как и любая инновация, применение бактерий для поглощения CO₂ не станет мгновенным решением проблемы.
Потребуется целый комплекс исследований, чтобы протестировать различные сценарии: выращивание Чонкуса в промышленных масштабах, управление процессами оседания, извлечение полезных органических компонентов, а также мониторинг влияния на морскую флору и фауну.
Однако первые шаги уже сделаны, и экспертное сообщество смотрит на это открытие с большим интересом.
Если исследования дадут положительный результат, появится возможность наладить небольшой производство биоматериалов или условную «ферму бактерий» для поглощения CO₂ в прибрежных районах.
А возможно, в будущем разработают и специальные автономные платформы посреди океана, которые будут перерабатывать воду и концентрировать углерод при помощи наших микроскопических «друзей».
История «Чонкуса» показывает, насколько невероятными могут быть таинства природы. Мы порой не замечаем, что где-то в подводных глубинах обитают создания, способные радикальным образом изменить наш взгляд на проблему изменения климата.
Совсем недавно имя этой бактерии никто не слышал, а теперь оно уже звучит в контексте возможного спасения планеты от перегрева.
Природа зачастую сама подсказывает решения на главные вызовы современности. Задача человечества — научиться слушать эти подсказки и применять их с умом.
Не так давно были открыты бактерии, перерабатывающие в океанических просторах микропластик.
Теперь она дарит нам бактерии, связывающие углекислый газ.
Природа обладает разумом? Что вы думаете об этом?
Напишите ваше мнение в комментариях.
Если Вам понравилась статья, поставьте, пожалуйста, лайк ♥. Это поможет развитию канала.
✔ Подписывайтесь, у нас будет много интересного!