Вода Чикаго под микроскопом

Ученые из Национальной лаборатории Аргонн Министерства энергетики США совместно с Окружным управлением мелиорации и водоснабжения Большого Чикаго (MWRD) изучают типичные источники и распределение микробных сообществ в водных путях чикагского региона. В рамках проекта, спонсируемого MWRD, ученые ежемесячно в течение рекреационного сезона (с марта по ноябрь) отбирают пробы из реки Чикаго для анализа на ДНК-секвенаторе с целью идентификации и подсчета микроорганизмов.

Семилетнее исследование зафиксирует изменения в микробиоме реки на фоне мероприятий MWRD по управлению сбросами. Пробы 2013 и 2014 годов послужат базовой линией, а последующие отборы будут продолжаться до 2019 года. Мониторинг позволит отследить реакцию микробных сообществ на начало обеззараживания вторично очищенных сточных вод на заводах O'Brien и Calumet, а также на ввод в эксплуатацию резервуаров Thornton и первой очереди McCook в рамках Плана туннелей и резервуаров.

«Повторный отбор проб критически важен, потому что обитатели реки меняются часто, — поясняет эколог Аргонн Кристина Негри. — Микробная нагрузка изменяется в зависимости от сезона, после дождей, при перепадах температур, после крупных сбросов или переливов канализации. Даже проходящие лодки взмучивают донные отложения и перераспределяют микробы». Ученые создадут гидрологическую модель реки, интегрирующую микробные данные, чтобы понять, как вода течет из разных источников и как осадки влияют на разнообразие и количество бактерий.

«Река стала значительно чище за последние десятилетия, но у нас до сих пор нет полного понимания того, что в ней обитает, — отмечает эколог-микробиолог Аргонн доктор Джек Гилберт. — Агентство по охране окружающей среды требует анализа воды, но сейчас он ограничен поиском E. coli или нескольких других известных патогенов. Мы же изучаем все бактерии и вирусы, патогенные или нет, секвенируя геномы всего сообщества. Это важно, потому что все эти виды взаимодействуют в воде — возможно, существует другой микроб или условие, которое провоцирует вспышки роста вредных бактерий».

Исследование также покажет, как микробы процветают в конкретных зонах, и определит, влияет ли, например, увеличение площади бетонирования возле сброса на бактерии или меняется ли качество воды при протекании мимо ферм или заводов. «Изучая реку Танг в Монтане, мы обнаружили, что можем зафиксировать даже крошечную общину в 100 человек по изменению бактериального состава ниже по течению», — добавил Гилберт.