Karbonatı həll edən mikroorqanizmlər davamlı bioenerjinin açarı ola bilər

Nebraska-Lincoln Universitetinin tədqiqat qrupu qlobal karbon dövrəsində yeni mikroskopik oyunçuları müəyyən edib ki, bu da ətraf mühitdə karbon axınının daha aydın mənzərəsini yaradan və bioenerji mənbələrinin davamlı inkişafı üçün əsas məlumatları təmin edən kəşfdir.
Komandanın Communications Earth & Environment jurnalında son nəşri metanogenlərin – göllər, bataqlıqlar, su təbəqələri, şirin su yaşayış yerləri , müxtəlif torpaqlar və hətta əbədi buzlaq kimi aşağı oksigenli mühitlərdə hər yerdə mövcud olan mikroorqanizmlərin hidrogenin, bir çox avtomobilin və hidrogenin çox hissəsini istehlak edərək onların böyüməsinə təkan verə biləcəyini göstərən ilk tədqiqatlardan biridir. minerallar. Bu metabolik proses həm bioyanacaq, həm də güclü istixana qazı olan metan istehsal edir.
Biologiya elmləri və Yer və atmosfer elmləri professoru Karrie Veber, “Bu, daha yüksək pH-da kalsium karbonatın mikrobial həllinin ilk nümayişlərindən biridir” dedi.
Veber və biologiya elmləri üzrə müəllim və keçmiş aspirant Nikol Fiore komandaya rəhbərlik edirdilər. Məqalə, bir çox aspirant və bakalavr tələbələrinin və doktoranturadan sonrakı tədqiqatçıların töhfələri də daxil olmaqla, universitetdə on ildən çox işin yekunlarına çatır .
Karbonatı həll edən mikroorqanizmləri dəqiqləşdirməklə komanda, Yerdəki karbonun təxminən 80%-ni ehtiva edən karbonat minerallarının yüksək pH səviyyələrində sabit olduğuna dair hökm sürən inamı şübhə altına aldı. Bu potensial qeyri-sabitlik o deməkdir ki, müəyyən yerlərdə – karbonatlar kimi sökülən yeraltı karbonun olduğu və mikrobların həyatını dəstəkləyən şəraitdə – sekvestr edilmiş karbon, xüsusilə yeraltı hidrogen enerji anbarlarında metana çevrilə bilər.
https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=188&slotname=8188791252&adk=1687169288&adf=4054963813&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1739510621&rafmt=11&format=750×188&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-02-carbonate-dissolving-microorganisms-key-sustainable.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTMyLjAuNjgzNC4xOTciLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siTm90IEEoQnJhbmQiLCI4LjAuMC4wIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzMi4wLjY4MzQuMTk3Il0sWyJHb29nbGUgQ2hyb21lIiwiMTMyLjAuNjgzNC4xOTciXV0sMF0.&dt=1739510621386&bpp=1&bdt=77&idt=173&shv=r20250210&mjsv=m202502110101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1739510389%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1739510389%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1739510389%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=1480568676220&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=447&ady=1995&biw=1903&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=31090259%2C95350442%2C95352069%2C31088250%2C95347432%2C95350015&oid=2&pvsid=353473652575633&tmod=1465330395&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=179
Fiore, “Bu cür strategiyalara baxarkən nəzərə alınmalı olan bir şey, mövcud metanogenlərin olub-olmaması və onların mineral sekvestrasiya ilə etdiyimizi nə dərəcədə geri qaytara biləcəyidir” dedi.
İş Linkolndakı qələvi şoran bataqlıq torpaqdan palçıq nümunəsi ilə başladı. Tədqiqatçılar artıq nümunədəki hər hansı metanogenin hidrogeni istehlak edəcəyini bilirdilər, lakin mikrobların metan yaratmaq üçün kalsium karbonatı həll edə biləcəyini bilmirdilər. Bu suala cavab vermək üçün onlar hidrogen və kalsium karbonatın daxil olduğu xüsusi mədəniyyət şəraiti yaratdılar.
Kiçik bir mikroorqanizm icması mədəniyyət prosesindən sağ çıxdı, tədqiqatçılar genomlarını genomla həll olunan metagenomika adlı bir texnikadan istifadə edərək qurdular. Cəmiyyətdə təkcə metanojenlər deyil, beş növ bakteriya da var idi. Komanda, Laser Assisted Nano Engineering Laboratoriyasının bir hissəsi olan Nebraskanın CARS (koherent anti-Stokes Raman scattering) mikroskopundan istifadə edərək bu mikrobları vizuallaşdıra bildi. İş mikrobların karbonat mineralının səthinə yapışdığını nümayiş etdirdi.
Bu sualı araşdıran digər tədqiqatlardan ayrılaraq, komanda mədəniyyətin pH səviyyəsinə – turşuluq və ya əsaslığa ciddi şəkildə nəzarət etdi. Bunun səbəbi, pH səviyyələri dəyişdikdə karbonat minerallarının vəziyyətini dəyişməsidir. PH-ı sabit saxlamaqla, komanda mineral həllinin kulturanın dəyişkən kimyasına deyil, daha dəqiq şəkildə mikroorqanizmlərin metabolizminə aid edilə biləcəyini təmin etdi.
Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklər əldə edin .Abunə ol
Metanogenlərin metabolizmi bioenerji sahəsində nəticələrə malikdir. Tədqiqatçılar təbii hidrogendən təmiz yanacaq kimi istifadə etməklə getdikcə daha çox maraqlanırlar; Nebraska, əslində, ABŞ-da təbii hidrogen tapmaq üçün qazılmış ilk quyunun evidir. Weber, mikrobial proseslərin yeraltı hidrogen rezervuarlarına nə dərəcədə təsir göstərə biləcəyini müəyyən etməyin vacib olduğunu söylədi. Tədqiq etmək üçün başqa bir yol, metanogenlərin istehsal etdiyi metanın yeraltı hidrogenə əlavə olaraq alternativ təbii qaz kimi istifadə edilə biləcəyidir.
Weberin sözlərinə görə, növbəti addım hansı digər karbonat materiallarının metanojenlərin həll edə biləcəyini müəyyənləşdirmək və həll prosesinin yalnız laboratoriyada deyil, ətraf mühitdə baş verdiyini təsdiqləyən bioimzaları axtarmaqdır. Komanda hesab edir ki, bu, bütün dünyada baş verir, çünki həm karbonatlar, həm də eyni tipli metanogenlər dünyanın bir çox yerində yan-yanadır.
“Bu, qlobal əhəmiyyətə malik yerli araşdırmadır” dedi Veber.
Digər müəlliflər Xi Huang, elektrik və kompüter mühəndisliyi üzrə elmi köməkçi professor ; Yongfeng Lu, Lott Elektrik və kompüter mühəndisliyi üzrə görkəmli professor; Nikol Buan, biokimya professoru; Dan Miller, aqronomiya və bağçılıq üzrə köməkçi fakültə və ABŞ Kənd Təsərrüfatı Departamentinin Linkolnda yerləşən tədqiqat mikrobioloqu; keçmiş doktorantura tədqiqatçısı Sanjay Antony-Babu; və keçmiş tələbələr Anthony Kohtz, Donald Pan və Caitlin Lahey.
Ətraflı məlumat: Orta qələvi pH-da kalsium karbonatdan mikrob metan istehsalı, Communications Earth & Environment (2025). DOI: 10.1038/s43247-025-20257-y . www.nature.com/articles/s43247-025-02057-y
Jurnal məlumatı: Communications Earth & Environment
Nebraska-Lincoln Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir