Desastres de proporciones épicas
Es casi imposible no verse afectado por la devastación ambiental asociada con los derrames de petróleo. Probablemente hayas visto muchas de esas imágenes de aves cubiertas de aceite y peces muertos que se lavan en las playas. Un gran contraste con los hábitats marinos ricos en vida silvestre que viste en programas como Planet Earth , ¿no es así?
Cuando usamos el término aceite, estamos hablando de petróleo , una mezcla compleja de hidrocarburos orgánicos (compuestos químicos formados por hidrógeno y carbono). Estos hidrocarburos naturales se formaron en escalas de tiempo geológico realmente grandes durante la descomposición de la materia orgánica enterrada (como, no es broma, ¡dinosaurios muertos!). Cuando nos enfrentamos a la devastación de un derrame de petróleo, es fácil convertirse en anti-petróleo por reflejo, pero en este momento nuestra dependencia de los combustibles fósiles para obtener energía hace que estos desastres, aunque poco frecuentes, sigan siendo una posibilidad clara. Perforar y transportar estas grandes cantidades de petróleo eventualmente resultará en derrames accidentales. Entonces, la pregunta realmente es, cuando hacemos estos líos, ¿cuál es la mejor manera de limpiarlos?
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Un ejército de microbios
Cuando piensa en la limpieza de un derrame de petróleo, ¿qué imágenes le vienen a la mente? Probablemente cosas como aviones que rocían productos químicos dispersantes de hidrocarburos, barcos que colocan barreras para dirigir o contener la marea negra y limpiar tripulaciones con trajes de cuerpo entero que intentan salvar la vida silvestre y gestionar los impactos costeros, ¿verdad? Pero en realidad, tendríamos que mirar mucho más de cerca para ver la verdadera limpieza en el trabajo.
Y al acercarnos, tendríamos que mirar a nivel microscópico. Aquí veríamos una comunidad de microorganismos , seres vivos microscópicos, principalmente bacterias, que viven en el entorno afectado. El aceite puede inhibir el crecimiento de algunas de estas bacterias, es posible que algunas no se vean afectadas en absoluto y otras pueden estar prosperando. Las bacterias que prosperan durante un derrame de petróleo son a las que generalmente se les puede atribuir la limpieza de una gran parte del derrame. Entonces, ¿qué están haciendo exactamente estas bacterias para ayudar a limpiar el aceite?
Comer aceite
Las bacterias parecen bastante simples, pero a nivel metabólico son básicamente niños prodigios. Pueden consumir cosas totalmente normales como azúcares, grasas y proteínas, pero también pueden metabolizar cosas realmente extrañas como disolventes orgánicos, pesticidas, metales y compuestos de petróleo (¡aceite!). Cuando las bacterias pueden consumir o convertir contaminantes ambientales en subproductos inofensivos, lo llamamos biorremediación.. Los organismos biológicos están remediando eficazmente el problema. Las bacterias que pueden consumir aceite tienen genes que producen proteínas que pueden triturar los hidrocarburos largos. Y dado que el aceite tiene muchos hidrocarburos largos, ¡hace que esta bacteria sea perfecta para limpiarlo! Estas bacterias cortan pequeños trozos de los hidrocarburos largos y los convierten en productos finales benignos como el dióxido de carbono y el agua. Para las bacterias, este proceso proporciona energía para el crecimiento y nos beneficiamos de la eliminación del aceite del medio ambiente.
Problema (no exactamente) resuelto
Si las bacterias pueden comerse el aceite derramado, ¿por qué los derrames de petróleo son un problema tan grande? Bueno, para empezar, la descomposición del petróleo puede ser muy lenta, y tomar de semanas a meses. A largo plazo, el proceso es útil, pero a corto plazo, la vida marina aún sufre. En general, los estudios han demostrado que los microbios que degradan el aceite ya están presentes en el medio ambiente y prosperan durante los derrames de petróleo (ya que pueden comer el aceite para apoyar su crecimiento). Sin embargo, a veces el crecimiento y el metabolismo del aceite de estas bacterias están limitados por la falta de nutrientes adicionales, como nitrógeno, fósforo u oxígeno. En este caso, la biorremediación se puede mejorar agregando nutrientes adicionales al medio ambiente, lo que se denomina bioestimulación .
Pensemos en los dos derrames de petróleo más grandes y destacados en la historia de los Estados Unidos: el Exxon-Valdez frente a la costa de Alaska en 1989 y el Deep Horizon en el Golfo de México en 2010. Estos dos derrames se estudiaron de manera intensiva y dieron Conozcamos cómo varía la biorremediación en diferentes circunstancias. En el caso del Exxon-Valdez, el petróleo se derramó en la superficie (de un camión cisterna) y los dispersantes (agentes utilizados para romper el petróleo) no fueron efectivos. Sin embargo, la biorremediación y la bioestimulación se utilizaron ampliamente y contribuyeron en gran medida a la limpieza. En el derrame de Deep Horizon, el petróleo se derramó profundamente debajo de la superficie del agua (de un pozo sin tapar). Los dispersantes se agregaron directamente donde el aceite fluía del pozo. Los dispersantes, junto con la fuerza del petróleo que brota del pozo, significaba que el aceite se dispersó bajo el agua. Las bacterias que se alimentan de aceite que viven en todas las profundidades del Golfo de México pudieron aprovechar la nube de petróleo disperso y descomponerlo rápidamente. Incluso sin bioestimulación, los científicos encontraron que este proceso fue más rápido de lo esperado, posiblemente porque las bacterias que degradan el petróleo que viven en el Golfo se han adaptado a la frecuente liberación natural de hidrocarburos de las filtraciones profundas del lecho marino.
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Resumen de la lección
Los derrames de petróleo presentan un importante desafío para la protección del medio ambiente. El uso de la biorremediación , el proceso en el que los organismos biológicos eliminan o neutralizan los contaminantes ambientales, es un método importante de limpieza. Debido a que el petróleo es una mezcla compleja de hidrocarburos orgánicos (compuestos químicos compuestos de hidrógeno y carbono) y debido a que algunos microorganismos (seres vivos microscópicos), como las bacterias, pueden descomponer el aceite en productos de desecho inofensivos, esta es una buena solución. Estas bacterias viven en muchos ambientes diferentes y cuando el petróleo se derrama en estos ambientes, las bacterias pueden comenzar a descomponer el petróleo. En algunos casos, las bacterias son demasiado lentas y su actividad puede acelerarse agregando nutrientes al medio ambiente, lo que llamamosbioestimulación . La limpieza de dos de los derrames de petróleo más importantes, el Exxon-Valdez y el Deep Horizon, fue ayudada por la biorremediación.
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