Αναζήτηση

Πλοήγηση

• Κοινότητες
• Συγγραφείς
• Έτος
• Τίτλοι
• Θέματα

Ο Χώρος μου

• Είσοδος

Μικροβιακές κοινότητες της Ανατολικής Μεσογείου και η δυνατότητα τους στην αποδόμηση υδρογονανθράκων

Charalampous Georgia

Πλήρης Εγγραφή

---

Περίληψη

Η Ανατολική Μεσόγειος (ΑΜ) παρουσιάζει πολύπλοες ωκεάνιες διεργασίες. Η αυξημένη θερμοκρασία στα βαθιά της νερά, τα υψηλά επίπεδα αλατότητας και οι υπερολιγοτροφικές συνθήκες είναι μερικά από τα μοναδικά χαρακτηριστικά της τα οποία επηρεάζουν την σύνθεση και τις μεταβολικές διεργασίες των μικροβιακων κοινοτήτων. Τις τελευταίες δεκαετίες, έχει αποκτήσει ιδιαίτερο ενδιαφέρον λόγω των ερευνών-εξορύξεων πετρελαίου και φυσικού αερίου. Μεγάλα υποθαλάσσια κοιτάσματα βρίσκονται ήδη υπό εκμετάλλευση σε βάθη ~1500 μέτρων από την επιφάνεια της θάλασσας, ενώ άλλες περιοχές, σε ακόμα μεγαλύτερα βάθη, έχουν δεσμευτεί και βρίσκονται ήδη υπό εξερεύνηση (Νότια-Νοτιοδυτικά της Κρήτης). Στον απόηχο του ατυχήματος του Deepwater Horizon (DWH) το 2010, πραγματοποιήθηκαν πολλές μελέτες βιοαποδόμησης πετρελαίου στα βαθιά νερά παρέχοντας πολύτιμες πληροφορίες σχετικά με την τύχη των υδρογονανθράκων (Υ/Α), τα μοτίβα μικροβιακής διαδοχής και ανέδειξαν σημαντικά είδη ως προς την αποικοδόμηση πετρελαίου. Ένα από τα σημαντικότερα διδάγματα του ατυχήματος DWH είναι η ανάγκη διεξαγωγής πειραμάτων αποδόμησης Υ/Α στις περιβαλλοντικές συνθήκες της περιοχής ενδιαφέροντος προκειμένου να καταγράφονται ρεαλιστικά δεδομένα που να μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την δημιουργία αποτελεσματικών πρωτοκόλλων βιοαποκατάστασης. Οι συνεχιζόμενες δραστηριότητες στην ΑΜ, οι οποίες προχωρούν σε βαθύτερα και πιο απαιτητικά ύδατα, αυξάνουν τον κίνδυνο για ένα ατύχημα έκλυσης υδρογονανθράκων με πολλές περιβαλλοντικές και οικονομικές συνέπειες για τις γύρω χώρες.Αυτή η διδακτορική διατριβή επιχειρεί να αξιολογήσει την μικροβιακή απόκριση και την ικανότητα αυτό-θεραπείας μέσω φυσικής εξασθένησης σε ένα ενδεχόμενο ατύχημα απελευθέρωσης υδρογονανθράκων στα βαθιά νερά της ΑΜ. Για το σκοπό αυτό, ανακτήθηκε θαλασσινό νερό από τη στήλη νερού της ΑΜ, μέχρι τα 1000 m, σε σταθμούς νότια της Κρήτης (Κρητικό Πέρασμα) με τη χρήση φιαλών Niskin (αποσυμπιεσμένο) και με συσκευής δειγματοληψίας υψηλής πίεσης (διατήρηση in situ πίεσης). Πειράματα βιοαποδόμησης υδρογονανθράκων διεξήχθησαν σε φλάσκες Erlenmeyer και σε δοχεία ή σε βιοαντιδραστήρα υψηλής πίεσης για επωάσεις στα 0,1 MPa και 10 MPa αντίστοιχα, χρησιμοποιώντας ελαφρύ Ιρανικό αργό πετρέλαιο ως πηγή άνθρακα. Δεδομένα σχετικά με την ανάλυση μικροβιακής κοινότητας και τους ρυθμούς αποδόμησης υδρογονανθράκων παρήχθησαν μέσω αλληλούχισης υψηλής απόδοσης και ανάλυσης αέριας χρωματογραφίας (GC-MS).Πριν από οποιαδήποτε πειράματα έκθεσης σε υδρογονάνθρακες, η σύνθεση της φυσικής μικροβιακής κοινότητας και οι συσχετίσεις μεταξύ των ειδών αναλύθηκαν σε όλη τη στήλη του νερού σε αυτήν την θαλάσσια περιοχή που δεν έχει μελετηθεί σχεδόν καθόλου ενώ καταγράφηκαν και τα υπόβαθρα επίπεδα γνωστών αποδομητών Υ/Α. Ενδιαφέρον αποτελεί το γεγονός πως, παρόλο που δεν υπάρχουν φυσικές πηγές διαρροής Υ/Α κοντά στους σταθμούς δειγματοληψίας, εντοπίστηκαν αξιοσημείωτες αφθονίες μικροοργανισμών που εμπλέκονται στη βιοαποδόμηση του πετρελαίου ειδικά στα βαθύτερα ύδατα. Ενώ, το είδος Alcanivorax εντοπίστηκε ανάμεσα στους σημαντικούς κόμβους του δικτύου συσχετίσεων στα βαθιά νερά της ΑΜ.Η σύγκριση ενός πειράματος αποδόμησης Υ/Α σε συνθήκες in situ θερμοκρασίας μεταξύ επιφανειακών και βαθιών μικροβιακών κοινοτήτων της ΑΜ έδειξε ότι η βαθιά κοινότητα αποκρίθηκε ταχύτερα από την επιφανειακή στη μόλυνση του πετρελαίου παρά την επώαση της σε χαμηλότερη θερμοκρασία (14 ºC). Επιπλέον, η επώαση της βαθιάς μικροβιακής κοινότητας στους 25 ºC (για άμεση σύγκριση με την επιφανειακή) δεν επηρέασε τα επίπεδα βιοαποδόμησης πετρελαίου υποδηλώνοντας μια εγκλιματισμένη κοινότητα με ικανότητα βιοαποδόμησης Υ/Α στη χαμηλότερη in situ θερμοκρασία. Η ανάλυση των μοτίβων μικροβιακής διαδοχής ανέδειξε διαφορετικά είδη σε κάθε πειραματική επεξεργασία. Στη βαθιά κοινότητα που επωάστηκε στους 14 ºC, κυριάρχησε αρχικά το είδος Vibrio που αντικαταστάθηκε αργότερα από το Alcanivorax, ενώ η επώαση στους 25 ºC οδήγησε στην κυριαρχία των Pseudomonas και Pseudoalteromonas στη βαθιά κοινότητα. Από την άλλη, η επιφανειακή κοινότητα εμπλουτίστηκε στα γένη Thalassospira, Halomonas, Alteromonas και Idiomarina.Η αποτελεσματικότητα της βαθιάς μικροβιακής κοινότητας της ΑΜ στη βιοεξυγίανση υδρογονανθράκων, ελέγχθηκε περαιτέρω σε in situ συνθήκες υψηλής πίεσης. Ειδικότερα, αξιολογήθηκε ο αντίκτυπος της αποσυμπίεσης κατά τη δειγματοληψία από τα βαθιά ύδατα όπως και σε πειράματα εμπλουτισμού για την απομόνωση αποικοδομητών πετρελαίου. Η αποσυμπίεση κατά τη δειγματοληψία οδήγησε σε δραστική μείωση της βαθιάς μικροβιακής ποικιλότητας. Επιπλέο

Διαθέσιμα αρχεία

Υπηρεσίες