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domingo, 18 de setembro de 2016

NOVO GÊNERO DE BACTÉRIAS É ENCONTRADO VIVENDO EM POÇOS DE GÁS E PETRÓLEO

Pesquisadores que estavam analisando os genomas de microorganismos que vivem em poços de petróleo e gás de xisto encontraram evidências da existência de ecossistemas sustentáveis ​​vivendo lá – povoados em parte por um gênero nunca antes visto de bactérias que eles apelidaram de “Frackibacter”. O novo gênero é um dos 31 membros microbianos encontrados vivos dentro de dois poços separados, afirmam pesquisadores da Universidade do Estado de Ohio, nos EUA. Mesmo que os poços estejam a centenas de quilômetros de distância e tenham sido perfurados em diferentes tipos de formações de xisto, as comunidades microbianas dentro deles eram praticamente idênticas, de acordo com os pesquisadores. Quase todos os micróbios que ele encontraram tinham sido vistos em outros lugares antes, e muitos provavelmente vieram das lagoas de superfície que as empresas de energia usam para encher os poços. Mas este não é o caso do recém-identificado Candidatus Frackibacter, que pode ser exclusivo em locais de fraturamento hidráulico, diz Kelly Wrighton, professora assistente de microbiologia e biofísica na Universidade de Ohio. Na nomenclatura biológica, “Candidatus” indica que um novo organismo está sendo estudado pela primeira vez utilizando uma abordagem genômica, não como um organismo isolado em uma cultura de laboratório. Os pesquisadores escolheram o nome “Frackibacter” para o gênero como uma brincadeira com a palavra “fracking”, abreviação de “fraturamento hidráulico” e termo utilizado para descrever a técnica utilizada para extrair gás da rocha de xisto. O Candidatus Frackibacter prosperou junto com os micróbios que vieram a partir da superfície, formando comunidades em ambos os poços, que até agora se prolongaram por quase um ano. “Nós achamos que os micróbios em cada poço podem formar um ecossistema auto-sustentável, onde eles fornecem suas próprias fontes de alimento”, explica Wrighton. “A perfuração do poço e o bombeamento do fluido criaram o ecossistema, mas os micróbios se adaptaram ao seu novo ambiente de forma a sustentar o sistema durante longos períodos”. Por amostragem de fluidos retirados dos dois poços por mais de 328 dias, os pesquisadores reconstruíram os genomas de bactérias e archaea (uma subdivisão do antigo Reino Monera) que vivem no xisto. Para surpresa dos pesquisadores, ambos os poços desenvolveram comunidades microbianas quase idênticas. Além disso, as duas cavidades são propriedade de diferentes companhias de energia, que utilizaram diferentes técnicas de fracking. Os dois tipos de xisto ficam a mais de 2,5 quilômetros abaixo do solo, foram formados com milhões de anos de intervalo, e possuem diferentes formas de combustível fóssil. No entanto, uma bactéria, o Halanaerobium, domina as comunidades em ambos os poços. “Nós achávamos que poderíamos encontrar alguns dos mesmos tipos de bactérias, mas o nível de similaridade foi tão alto que era impressionante. Isso sugere que o que está acontecendo nestes ecossistemas é mais influenciado pelo fracking do que as diferenças inerentes ao xisto”, afirma Wrighton. Wrighton e sua equipe ainda não têm 100% de certeza da origem dos micróbios. Alguns, quase sem dúvida, vieram das lagoas que fornecem água aos poços. Mas outras bactérias e archaea poderiam estar vivendo na rocha antes da perfuração começar – a Candidatus Frackibacter entre elas. As empresas que fazem a extração do gás de xisto normalmente formulam suas próprias receitas exclusivas para o fluido que elas bombeiam nos poços para quebrar a rocha e liberar petróleo ou gás, explica Rebecca Daly, pesquisadora em microbiologia no estado de Ohio e principal autora do artigo. Todas elas começam com água e adicionam outros produtos químicos. Uma vez que o fluido está dentro de um poço, sal dentro do xisto se mistura a ele, tornando-o salgado. Os microrganismos que vivem no xisto devem tolerar a alta temperatura, pressão e salinidade, mas este estudo sugere que a salinidade seja provavelmente o “estressor” mais importante na sobrevivência dos micróbios. A salinidade obriga os micróbios a sintetizar compostos orgânicos chamados osmoprotetores para que não venham a explodir. Quando as células morrem, os osmoprotetores são liberados na água, onde outros micróbios podem usá-los para se protegerem ou como alimento. Dessa forma, a salinidade força os micróbios a gerar uma fonte de alimento sustentável. Além das restrições físicas no ambiente, os micróbios também devem se proteger contra os vírus. Os pesquisadores reconstruíram os genomas de vírus que vivem dentro dos poços, e encontraram evidências genéticas de que algumas bactérias eram de fato vítimas de vírus, morrendo e liberando osmoprotetores na água. Ao examinar os genomas dos diferentes micróbios, os pesquisadores descobriram que os osmoprotetores estavam sendo comidos por Halanaerobium e Candidatus Frackibacter. Por sua vez, estas bactérias fornecem comida para outros micróbios chamados methanogens, que em última análise produzem metano. Para validar os seus resultados de campo, os pesquisadores cultivaram os mesmos micróbios em laboratório sob condições semelhantes. Os micróbios crescidos em laboratório também produziram osmoprotetores, que foram convertidos em metano – a confirmação de que os pesquisadores estão no caminho certo para entender o que está acontecendo dentro dos poços. Uma implicação deste estudo é que o metano produzido por micróbios que vivem em poços de xisto poderia complementar a produção de energia dos poços. Wrighton e Daly descreveram a quantidade de metano produzida pelos micróbios como “provavelmente minúscula” em comparação com a quantidade de óleo e gás colhidas a partir do xisto até um ano após a fratura inicial. Mas, elas apontam, há um precedente em uma indústria relacionada, a de extração de metano através do carvão, para usar micróbios para obter uma maior vantagem. “Em sistemas de carvão eles mostraram que podem facilitar a vida microbiana e aumentar a produção de metano”, diz Wrighton. “Como o sistema torna-se menos produtivo ao longo do tempo, a contribuição de metano biogênico poderia tornar-se significativamente maior nos poços de xisto. Nós não chegamos a esse ponto ainda, mas é uma possibilidade”. Enquanto isso, a pesquisa liderada pelo co-autor Michael Wilkins, professor assistente de ciências da terra e microbiologia, tem usado informações genômicas para desenvolver Candidatus Frackibacter em laboratório, e está testando a sua capacidade de lidar com alta pressão e salinidade. fonte: phys.org/news/2016-09-genus-bacteria-hydraulic-fracturing-wells.html

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