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par le projet scientifique Lomonossov
Résumé graphique. Crédit : Microorganismes (2023). DOI : 10.3390/microorganismes12010079
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Résumé graphique. Crédit : Microorganismes (2023). DOI : 10.3390/microorganismes12010079
La région arctique est activement développée par l’homme, mais cela affecte négativement l’environnement. Le fait est que les sols arctiques, qui contiennent peu de matière organique, sont sensibles aux effets toxiques des hydrocarbures qui y pénètrent en raison de l’utilisation du carburant diesel pour l’énergie et la technologie.
La pollution est compliquée par les conditions de pergélisol : les hydrocarbures sont « emprisonnés » dans le sol. Il est donc très difficile de les retirer physiquement du sol sans endommager le pergélisol.
Les biologistes ont découvert que certaines bactéries se sont adaptées aux climats froids et aux fortes concentrations de produits pétroliers : elles peuvent se développer dans le pergélisol et transformer les hydrocarbures d’origine pétrolière. À l’avenir, cela contribuera à la biorestauration de l’Arctique, c’est-à-dire à l’auto-épuration des sols à l’aide de bactéries.
“L’Arctique souffre de manière chronique des conséquences de l’activité humaine. Outre le changement climatique, le développement industriel de la région a un impact négatif. Il a conduit à une augmentation des polluants anthropiques, très difficiles à combattre dans les conditions nordiques.”
“La présence de pergélisol conduit à la formation de zones de pollution dans lesquelles la plupart des hydrocarbures sont concentrés, et les restrictions logistiques et les caractéristiques climatiques des régions du nord compliquent la possibilité de remise en état. Le nettoyage mécanique du sol de pergélisol contaminé en l’excavant n’est pas souhaitable car cela entraînerait à la perturbation du pergélisol à l’endroit de la couche enlevée et à la formation de cratères et de dolines.
“L’une des solutions à ce problème pourrait être le traitement biologique, effectué directement sur le site de contamination, la bioremédiation”, a déclaré Vladimir Myazin, Ph.D., chercheur à l’Université RUDN.
Quatre souches de bactéries des genres Pseudomonas, Rhodococcus, Arthrobacter et Sphingomonas ont été étudiées à l’Institut Winogradsky de microbiologie. Ils ont été isolés d’un sol contaminé par le pétrole sur l’île d’Alexandra Land, dans l’archipel de la Terre François-Joseph, dans l’océan Arctique. En laboratoire, des bactéries ont été cultivées dans de l’huile à des températures allant de -1,5°C à 35°C, et des études ont été réalisées sur leur potentiel métabolique et leurs caractéristiques physiologiques.
Les souches isolées se sont révélées psychrotolérantes, c’est-à-dire capables de se développer rapidement non seulement en été mais également par temps froid, lorsque les autres micro-organismes sont inactifs. Ils ont décomposé des biopolymères naturels (xylane, chitine) et des hydrocarbures acycliques de structure linéaire ou ramifiée (alcanes) et ont également converti les phosphates en formes solubles.
La croissance à température négative entraîne une modification du spectre des hydrocarbures utilisés et une diminution de la taille des bactéries. Les microbiologistes ont également analysé le génome de la bactérie Sphingomonas sp. AR_OL41. Dans le génome déchiffré, des gènes ont été découverts qui codent pour des enzymes responsables de la dégradation des alcanes, ainsi que d’autres gènes qui déterminent l’adaptation de la souche à la pollution par les hydrocarbures et aux basses températures.
“Ces bactéries peuvent contribuer à l’auto-épuration des sols arctiques des hydrocarbures. Elles ont le potentiel de biorestauration des territoires du Nord.”
“Les recherches conjointes des biologistes de l’Université RUDN avec des collègues de l’Institut de microbiologie Winogradsky se poursuivent, des projets communs sont prévus pour étudier la structure et le profil fonctionnel des communautés microbiennes des sols de la zone arctique contaminés par des produits pétroliers et des métaux lourds”, Vladimir Myazin, Ph.D., chercheur à l’Université RUDN.
Le travail est publié dans la revue Microorganismes.
Plus d’information:
Ekaterina M. Semenova et al, Dégradation du pétrole brut à des températures inférieures au point de congélation par des bactéries provenant de sols arctiques contaminés par des hydrocarbures et analyse du génome de Sphingomonas sp. AR_OL41, Microorganismes (2023). DOI : 10.3390/microorganismes12010079
Fourni par le projet scientifique Lomonossov
2024-02-08 22:53:04
1707422529
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