В сланцевых нефтегазовых скважинах обнаружили бактерий

Американские биологи провели анализ ДНК микроорганизмов, извлечённых из сланцевых нефтяных и газовых скважин, идентифицировав до сих пор неизвестный род бактерий Frackibacter. Об этом сообщает статья, опубликованная журналом Nature Microbiology. 

Профессор Университета штата Огайо Келли Райтон (Kelly Wrighton) и её коллеги в течение 328 дней проводили заборы жидкости с глубины скважин, разрабатывающихся на сланцевых месторождениях Ютика и Марцеллус у северо-восточной границы США и Канады. Учёные отмечают, что скважины принадлежат разным нефтедобывающим компаниям, на них применяются разные технологии гидроразрыва пласта, сами месторождения сформировались в разные геологические эпохи и содержат неодинаковые по характеристикам смеси углеводородов, — а между тем микробные сообщества, рост которых удалось проследить учёным, в них образовались почти идентичные.

Проведя секвенирование ДНК в этих образцах, авторы сумели определить в общей сложности 31 вид микроорганизмов, наиболее многочисленным из которых оказались бактерии Halanaerobium — облигатные анаэробы, не переносящие присутствия кислорода, но способные обитать в экстремально солёной, щелочной среде. Ещё более интересной находкой стали гены прежде неизвестного учёным рода метаногенных бактерий Frackibacter.

Келли Райтон и её соавторы не смогли определить происхождение этих микробов. Некоторые из них, вероятно, попали на глубину порядка 1,5 км вместе с водным раствором, который закачивался туда для гидроразрыва. Другие, в том числе экстремофильные бактерии и археи, могли обитать здесь и до начала разработки и стать базой для нового живого сообщества в скважине.

На самом деле, они великолепно адаптированы к жизни в сильно минерализированной среде, и чтобы компенсировать её осмотическое давление, часто синтезируют органические вещества-осмопротекторы. После гибели такого микроба осмопротекторы поступают в окружающую среду и могут служить пищей для следующих микроорганизмов в пищевой цепочке, включая Halanaerobium и Frackibacter. Итогом разложения осмопротекторов оказывается метан. 

Эти рассуждения учёные подкрепили лабораторными экспериментами. Выращивая те же бактерии в условиях, максимально близких к тем, что существуют на глубине сланцевых скважин, они показали, что в них происходит синтез органических осмопротекторов, которые затем превращаются в метан. И, хотя процесс этот развивается лишь в очень скромных по промышленным меркам масштабах, в будущем микробы могут послужить основой новых методов получения топлива, более эффективных и безопасных. Несколько групп исследователей уже изучает возможности использования бактерий Halanaerobium в производстве биотоплива.

Интересно, что ранее обнаруживали бактерий, способных, напротив, не вырабатывать топливо, а питаться им. Такие микроорганизмы нашли при исследовании воды с места взрыва нефтедобывающей платформы Deepwater Horizon, произошедшего в 2010 году.