در لابراتورهای زیر آب: باکتری‌هایی با توانایی شگفت‌انگیز در کشتی‌های غرق‌شده جنگ جهانی دوم

با گذشت بیش از هشت دهه از پایان جنگ جهانی دوم، بقایای صدها کشتی که به دریا افتاده‌اند، هنوز در اعماق اقیانوس آرام به سر می‌برند. تعداد زیادی از این کشتی‌ها در مخازن خود سوخت نفتی دارند و به تدریج، با فرسودگی بدنه‌ی آن‌ها، مواد سمی به آرامی به آب‌های دریا نشت می‌کند. اکنون محققان در همین سوخت‌های آلوده، میکروب‌هایی شناسایی کرده‌اند که امکان دارد در پاکسازی آلودگی نفتی کمک کنند.

طبق گزارش ساینس‌آلرت، دانشمندان با مطالعه‌ی سوخت دو کشتی ژاپنی که در آب‌های میکرونزی غوطه‌ور شده‌اند، یک مجموعه‌ی گسترده‌ای از باکتری‌ها را شناسایی کردند. برخی از این میکروارگانیسم‌ها جزو گروه‌هایی هستند که گونه‌های شناخته‌شده‌ی آن‌ها توانایی تجزیه‌ی هیدروکربن‌های نفتی را دارند و از آن‌ها به‌عنوان منبع انرژی استفاده می‌کنند.

تالاب چوک در میکرونزی، محل استقرار شمار زیادی کشتی غرق‌شده از جنگ جهانی دوم است. این منطقه در زمان جنگ به عنوان یک پایگاه کلیدی برای نیروی دریایی ژاپن عمل می‌کرد و در سال 1944، در جریان حملات هوایی آمریکا در عملیات هیلستون، شاهد غرق شدن تعداد زیادی کشتی بود.

در حال حاضر، حدود 200,000 تن از بقایای کشتی‌ها در بستر تالاب چوک وجود دارد. سوخت‌های باقیمانده در مخازن برخی از این کشتی‌ها، به مدت دهه‌هاست که به محیط اطرافشان نشت می‌کند و بر روی زیستگاه‌های دریایی و منابع شیلاتی تأثیر منفی می‌گذارد.

هیدروکربن‌های موجود در نفت می‌توانند برای موجودات دریایی مضر باشند. برخی از این ترکیبات قادر به تشکیل توده‌های چسبنده‌ای به نام گلوله‌های قیر هستند که به سیستم‌های زیستی حساس آسیب می‌رسانند.

یک گروه از محققان به رهبری آوی باینیوالو، میکروب‌شناس دانشگاه اقیانوس آرام جنوبی در فیجی، برای بررسی آلودگی‌های موجود در تالاب چوک، از دو کشتی ژاپنی نمونه‌برداری کردند.

کشتی اول، نفت‌کش شینکوکو مارو به شمار می‌رود که از آن نفت کوره‌ی متوسط نشت می‌کند. کشتی دوم، کیوسومی مارو نام داشت که در گذشته برای حمل مسافر و بار استفاده می‌شد و بعدها به خدمت نظامی درآمد. سوخت باقی‌مانده در این کشتی از نوع سنگین‌تر است.

علاوه بر برداشت سوخت از دو کشتی، دانشمندان نمونه‌هایی از محل تماس نفت با آب دریا در کشتی شینکوکو مارو نیز جمع‌آوری کردند. آن‌ها به بررسی ترکیب شیمیایی سوخت و موجودات میکروسکوپی موجود در آن پرداختند.

نتایج آزمایش‌های شیمیایی طبق پیش‌بینی‌ها تطابق داشت. هر دو نوع سوخت ترکیبات متفاوت نفتی داشتند که برخی از آن‌ها خطرناک برای موجودات دریایی محسوب می‌شوند. اما نتایج بررسی باکتری‌ها غیرمنتظره بود؛ پژوهشگران با توالی‌یابی DNA، باکتری‌هایی از 42 شاخه، 1047 جنس و 1505 رده‌بندی در سطح گونه را در کل نمونه‌ها شناسایی کردند.

در میان آن‌ها، باکتری‌های متعلق به شاخه‌ی پروتئوباکتریا بیشترین فراوانی را داشتند. همچنین گروه‌هایی مانند اسفینگوموناس، رالستونیا و کورینه باکتریوم شناسایی گردیدند که برخی گونه‌های آن‌ها قابلیت تجزیه‌ی هیدروکربن‌های نفتی را دارا هستند. این میکروب‌ها می‌توانند از ترکیبات نفت به عنوان منبع کربن و انرژی بهره‌برداری کنند؛ خاصیتی که می‌تواند در مبارزه با آلودگی محیط زیست مفید باشد.

استفاده از میکروارگانیسم‌ها برای تجزیه یا حذف آلاینده‌ها تحت عنوان زیست‌پالایی (Bioremediation) شناخته می‌شود. در این روش از قابلیت طبیعی برخی باکتری‌ها برای تجزیه‌ی آلاینده‌ها و کاهش آلودگی‌ها در محیط استفاده می‌شود.

یکی از نکات جالب در این مطالعه، تفاوت موجود در جوامع باکتریایی در نفت و نقاط تماس آن با آب دریا بود. نمونه‌ی برداشت‌شده از مرز آب و نفت در کشتی شینکوکو مارو، ترکیب باکتریایی متفاوتی با نمونه‌ی سوخت داشت.

به عقیده‌ی پژوهشگران، این تفاوت نشان‌دهنده‌ی تأثیر شرایط محیطی و قرارگیری طولانی‌مدت در معرض هیدروکربن‌ها بر نوع باکتری‌هایی است که در هر مکان رشد می‌کنند. اما هنوز روشن نیست که آیا توانایی تجزیه‌ی نفت عامل اصلی شکل‌گیری این میکروب‌ها در این محیط‌ها است یا خیر.

بدین ترتیب، محققان معتقدند که سوخت‌های باقی‌مانده در کشتی‌های غرق‌شده‌ی جنگ جهانی دوم ممکن است به عنوان مخازن طبیعی باکتری‌های تجزیه‌کننده‌ی هیدروکربن عمل کنند. بررسی‌های دقیق‌تر بر روی این میکروب‌ها می‌تواند راهکارهای نوینی برای پاکسازی آلودگی‌های نفتی در اقیانوس آرام ارائه دهد.

این تحقیق در نشریه Marine Pollution Bulletin منتشر شده است.