Уроки утечки в Алисо-Каньоне

Утечка в Алисо-Каньоне, начавшаяся 23 октября 2015 года на объекте хранения природного газа компании SoCalGas и устраненная лишь через четыре месяца, стала одной из крупнейших экологических катастроф в истории США, приведя к эвакуации более 6800 домохозяйств. Этот внезапный выброс природного газа, состоящего в основном из метана и этана, предоставил ученым уникальную возможность изучить реакцию окружающей среды. Метан — второй по значимости парниковый газ после CO₂, и его концентрация в атмосфере также быстро растет. Поэтому ученые стремятся понять естественные механизмы, регулирующие уровень метана, и их пределы.

«Утечка в Алисо-Каньоне — это катастрофа, но также и возможность изучить этот необычный эксперимент по возмущению окружающей среды», — говорит Виктория Орфан, профессор экологии и геобиологии Калифорнийского технологического института. С декабря 2015 года она совместно с исследователем Патрицией Таворминой изучает рост и состав микробных сообществ в почве вокруг места инцидента. Геологически истощенное нефтяное месторождение, на глубине около 9000 футов (пористая порода под непроницаемой покрышкой), идеально подходило для хранения газа. Утечка произошла из-за разрыва одной из 115 скважин на глубине около 300 футов.

Исследователи отобрали 63 почвенных керна, в том числе 16 непосредственно у устья скважины. В лаборатории они анализируют изменения в популяции микроорганизмов, особенно метанотрофов — бактерий, потребляющих метан с помощью фермента pMMO (particulate methane monooxygenase). Неожиданно, сигнал pMMO вблизи выброса был слабым. Вместо этого ученые обнаружили рост численности ранее не культивируемого вида бактерий, который использует вариант фермента pMMO, переносимый на плазмиде (кольцевой ДНК), что может облегчать обмен генами между видами. «Мы видим совершенно новые виды микроорганизмов, которые, как мы не думали, потребляют углеводороды, и обнаруживаем, что они определенно вовлечены в их метаболизм», — отмечает Тавормина.

Понимание того, как микробы перерабатывают метан, может помочь в смягчении последствий будущих аварий, например, с помощью почвенных матов с метанотрофными бактериями. Сейчас же исследование продолжает раскрывать удивительную способность микробов выживать в экстремальных условиях.