Геологическое секвестирование CO₂ подавляет рост микроорганизмов

Исследование с применением новых методов показало, как закачка диоксида углерода (CO₂) — технология для сокращения выбросов парниковых газов — может повлиять на сульфатвосстанавливающие бактерии, катализирующие ключевой биогеохимический процесс в глубоких недрах. Эти выводы проливают свет на влияние секвестирования CO₂ на местные микробные сообщества и могут привести к новым стратегиям повышения эффективности этой технологии для борьбы с изменением климата.

Ученые из Университета штата Огайо и Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории (PNNL), используя комбинацию спектроскопии ядерного магнитного резонанса высокого давления и транскриптомных измерений, отследили реакцию модельной сульфатвосстанавливающей бактерии Desulfovibrio vulgaris на воздействие CO₂ при различном давлении.

Результаты показывают, что геологическое секвестирование CO₂ может значительно подавлять сульфатредукцию в глубоких недрах, где этот метаболический процесс является ключевым для дыхания. Этот эффект может помочь ограничить вредные подземные процессы, такие как сульфидная коррозия, минеральное осаждение и засорение нагнетательных скважин, тем самым повышая общую эффективность захвата углерода.

«Хотя само давление не оказывало негативного влияния на жизнеспособность микробов, некоторая микробная активность была значительно затронута воздействием CO₂, даже при относительно низком давлении, — отметил руководитель исследования доктор Майкл Уилкинс. — В частности, рост клеток был ограничен, а дыхание прекращалось при всех условиях воздействия сжатого CO₂, что нарушало целостность клеточной мембраны. Однако клетки изначально оставались жизнеспособными и продолжали транскрибировать гены при всех давлениях CO₂».

Полученные данные свидетельствуют, что CO₂, закачанный в подземные системы, вероятно, служит движущей силой для изменений в структуре микробного сообщества, что, в свою очередь, может повлиять на эффективность процесса секвестирования. Эта работа закладывает основу для понимания того, как некоторые аутохтонные микроорганизмы выживают в условиях высокого давления и CO₂ в глубоких недрах.