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像汽車一樣,一些微生物以石油為燃料。這些微生物是英國石油公司2010年墨西哥灣漏油事件沒有變得更糟的一個重要原因。
伍茲霍爾海洋研究所的生物地球化學家克里斯·雷迪說:“微生物在吞噬大量天然氣方面做得非常出色。”天然氣中相對較小的碳氫化合物分子最容易被微生物吞噬。“這個速度和能力是對微生物的驚人證明,”他補充道。
正如雷迪所暗示的那樣,微生物得到了洩漏石油性質的幫助——所謂的路易斯安那輕質甜原油與天然氣混合,而不是瀝青或其他重質、粘稠的石油。“它更容易降解,”路易斯安那州立大學的生物學家、海岸與環境學院院長克里斯托弗·德埃利亞說。“細菌有更容易處理的東西。”
從英國石油公司在墨西哥灣海底的馬孔多油井噴出的有毒碳氫化合物混合物由 150 多種不同的分子組成。微生物相對快速地吞噬了較小的、分散的碳氫化合物(以及分散劑本身),這得益於這些分子可以溶解在水中。“我給他們 7 分(滿分 10 分),”加州大學聖巴巴拉分校的生物地球化學家大衛·瓦倫丁在談到微生物吞噬漏油事件的表現時說。
除了將洩漏的石油留在近海之外,洋流還刺激了石油洩漏中的微生物活動。這種持續的水體混合使得細菌大量繁殖,將數百萬桶石油轉化為估計100 秭(10的21次方)個微生物細胞,包括吞噬乙烷的Colwellia、吞噬芳香烴的Cycloclasticus、吞噬烷烴的Oceanospirillales、吞噬石油的Alcanovorax、喜甲烷的Methylococcaceae和其他物種,其中至少有一種以前是科學界未知的。
但即使是貪婪的微生物也無法完全清理乾淨,而且它們消耗的大部分物質(如甲烷、乙烷、丁烷、丙烷和戊烷等天然氣成分)在法律上不被視為漏油事件的一部分。此外,還洩漏了大量對微生物來說太大的焦油狀碳氫化合物。雷迪和他的同事仍然儘可能頻繁地前往墨西哥灣,在海灘上行走並採集樣本。“我們正在努力看看誰是這堆東西中最厲害的,”他在談到洩漏的成分時說,試圖弄清楚為什麼這些碳氫化合物無法被生物降解,甚至無法被陽光分解。事實上,僅靠陽光就可以改變那些到達地表卻未被吞噬的石油。“大自然擁有對抗石油的巨大工具箱,”他補充道,儘管從毒理學的角度來看,陽光轉化的碳氫化合物是更糟還是更好仍不清楚。
細菌的繁殖似乎也至少部分導致了馬孔多井噴後覆蓋在墨西哥灣底部的油性海洋雪——這再次是一種意想不到的後果,其影響尚不清楚。“你幾乎在任何地方都能看到這些東西,”佐治亞大學的生物地球化學家薩曼莎·喬伊在描述她用潛水器Alvin和其他工具對水下 1000 米或更深處的沉積物進行的調查時說。“高達 15% 的排放物位於海底。這是一個非常驚人的數字,考慮到最初並沒有人認為這是石油的潛在歸宿。”
即使是較小的分子,如果水中沒有足夠的營養物質,如氮或磷,也無法被消耗。“營養物質調節著生物降解,”喬伊說。“這可能就是為什麼這麼多石油沉積下來,它們儘可能地降解了。”事實上,微生物可能不僅受到有限營養物質的阻礙,因為微生物種群的激增可能意味著其捕食者或可以感染這些石油吞噬者的各種病毒的隨之而來的激增。此外,這些微生物吞噬碳氫化合物的最大要求之一——氧氣——在深海沉積物或路易斯安那州沼澤的泥濘中根本不存在。這就是為什麼馬孔多油井的石油在五年後仍然存在於這些地方,甚至可能在未來數萬年裡都存在。
“微生物就像青少年,”雷迪說。“你可以讓他們在週末清理車庫。他們能做到嗎?能。他們會做嗎?也許吧。他們會像你希望的那樣做得好嗎?可能不會。”