Studie av mikroorganismer ökar förståelsen för jordens utsläpp av tungmetaller
Mikroorganismer spelar en viktig roll i alla ekosystem och de kan överleva under de mest extrema förhållandena. Forskare vid Linnéuniversitetet har undersökt mikrobiella samhällen i två extrema miljöer – sura sulfatjordar och långt ner under jordytan i den djupa biosfären.
Studierna är gjorda av Xiaofen Wu och resultaten presenteras i den nya avhandlingen ”Structure and function of microbial communities in acid sulfate soil and the terrestrial deep biosphere”.
I den första studien undersöktes finländska sura sulfatjordar. Jordar som innehåller metallsulfider är vanligt förekommande i kustområdena runt Östersjön. Om sådan jord kommer i kontakt med syre, antingen genom landhöjning eller mänsklig påverkan, oxideras metallsulfiderna och marken blir sur. Detta kan leda till allvarlig miljöförstöring.
Sura sulfatjordar är vanligt förekommande i kustområdena runt Östersjön.
– Målet med denna studie var att förstå de processer som leder till att jorden böjar släppa ut syra och tungmetaller i miljön, säger Xiaofen Wu.
Påskyndar frigörandet av förorenande ämnen
Forskarna studerade bakteriesamhällenas samlade arvsmassa genom DNA-sekvensering.
– Det visade sig att mikrober som framförallt frodas i sura miljöer förekommer i den här typen av jord, och sannolikt bidrar till att påskynda frigörandet av förorenande ämnen, förklarar Xiaofen Wu.
Forskarna utvärderade även olika strategier för att neutralisera jordens surhetsgrad, bland annat genom att tillsätta kalciumkarbonat (kalk) och kalciumhydroxid. Resultatet visade att behandling med basiska föreningar kunde hämma frigörandet av förorenade ämnen.
I den andra av de två studierna undersökte forskarna den djupa biosfären. Studien genomfördes i den mörka och näringsfattiga miljön vid Äspölaboratoriet norr om Oskarshamn, vilket är ett underjordiskt bergslaboratorium där man testar olika metoder för slutförvaring av kärnbränsle.
Hur påverkas kärnavfallsbehållare?
Vid det underjordiska bergslaboratoriet Äspö undersökte forskarna vilka processer och reaktioner som skulle kunna påverka kärnavfallsbehållare.
– I den här studien ville vi undersöka och bidra med mer kunskap om de processer och reaktioner som skulle kunna påverka kärnavfallsbehållarna under de tusentals år som de ska förvaras, säger Xiaofen Wu.
Trots bristen på kol- och energikällor, beräknas den djupa biosfären utgöra upp till 20 procent av jordens totala biomassa och är därmed jordens största mikrobiella ekosystem. På grund av dess svårtillgänglig är detaljerna om den biologiska mångfalden och metabolismen i dessa mikrobsamhällen till stor del i outforskad.
I det här projektet hittade man ultrasmå mikrobiella celler i de vattnen som flyter genom gruvschaktens berg. Forskarna studerade och sekvenserade dessa små celler och deras större motsvarigheter på olika djup. Resultatet visade på en stor variation av livsstilar, trots den karga miljön.
Kontaktinformation: Xiaofen Wu, xiaofen.wu@lnu.se, Josefin Fägerås, kommunikatör, josefin.fageras@lnu.se
Avhandlingen: Structure and function of microbial communities in acid sulfate soil and the terrestrial deep biosphere
