Un estudi liderat pel CSIC posa en relleu la importància de la degradació bacteriana d'hidrocarburs policíclics aromàtics (PAH). Aquests contaminants procedeixen de l'ús de combustibles fòssils i del petroli, així com d'incendis forestals, i afecten la salut i al funcionament del planeta.
Els microorganismes juguen un paper decisiu en l'eliminació dels contaminants coneguts com hidrocarburs policíclics aromàtics (PAH en les seves sigles en anglès) en l'aigua dels oceans, segons conclou un estudi publicat a Nature Geoscience liderat per investigadors del Consell Superior d'Investigacions Científiques (CSIC). Els resultats mostren que el 99% dels hidrocarburs es degraden per l'acció dels microorganismes a l'oceà superficial.
Aquests contaminants procedeixen principalment de l'ús de combustibles fòssils i el petroli, així com d'incendis forestals, i tenen un impacte negatiu tant en la salut humana com en el funcionament del planeta.
Aquests resultats impliquen que els nivells al oceà són menors del que podrien ser tenint en compte les entrades d'aquests contaminants, els quals són un indicador de les activitats humanes des de la Revolució Industrial, aclareix Maria Vila-Costa, investigadora de l'l'Institut de Diagnòstic Ambiental i Estudis de l'Aigua (IDAEA-CSIC).
"Teníem evidències que els PAH desapareixien d'alguna manera del mar, però fins ara no existia cap estudi de caràcter global que demostrés el paper rellevant dels bacteris per eliminar PAH de l'oceà superficial", indica la investigadora Belén González-Gaya, actualment a la Universitat del País Basc (UPV / EHU) i anteriorment a l'Institut de Diagnòstic Ambiental i Estudis de l'Aigua (IDAEA-CSIC).
"La capacitat dels microorganismes de consumir contaminants orgànics com els PAH es coneix des de fa dècades", diu Maria Vila-Costa, investigadora de l'IDAEA-CSIC. "En casos d'accidents petrolífers, són els bacteris les que acaben consumint la major part dels hidrocarburs alliberats. No obstant això, desconeixíem si els PAH dipositats per via atmosfèrica -un procés geogràficament molt més ampli i de major rellevància a escala global- també eren consumits, i en cas que es donés, sota quines condicions i amb quina magnitud".
El treball ha comptat també amb la participació de científics de l'Instituto de Química Orgánica del CSIC, de la Universitat de Barcelona, de l'Institut Espanyol d'Oceanografia i de la Universitat Linnaeus (Suècia).
El 99% dels PAH que arriben per l'aire es degraden
L'estudi demostra que menys de l'1% dels PAH que entren al mar per via atmosfèrica són dipositats al fons marí pel procés conegut com la bomba biològica, és a dir, l'enfonsament de partícules de la superfície del mar com poden ser cèl·lules mortes de fitoplàncton (algues) o agregats de matèria orgànica que tenen PAH absorbits.
"Vam demostrar que els PAH de menys pes molecular presenten un desequilibri encara més gran entre el flux atmosfèric d'entrada a l'oceà i el flux d'enfonsament, suggerint una major degradació de PAH. El 99% dels hidrocarburs es degraden en l'oceà superficial", diu la doctora González-Gaya.
Així mateix, l'estudi mostra la presència estesa i ubiqua dels gens de degradació de PAH a l'oceà superficial, demostrant així una àmplia capacitat de consum per part dels bacteris.
Aquest treball posa en relleu la importància de la degradació bacteriana de PAH com a procés global d'eliminació de PAH i altres hidrocarburs aromàtics en l'oceà, procés no quantificat anteriorment però que pot tenir efectes rellevants en el cicle marí del carboni i en els ecosistemes, ja que els microorganismes marins són els motors que fan funcionar els cicles biogeoquímics en els oceans i la seva respiració.
És la primera vegada que una degradació microbiana d'aquesta magnitud es demostra per a una família de contaminants orgànics, i obre el camí per a l'estudi generalitzat de la rellevància de la biodegradació d'altres famílies de contaminants en l'oceà.
90.000 tones d'hidrocarburs mensuals
"Els PAH arriben del tub d'escapament dels nostres cotxes a l'oceà obert transportant-se per l'atmosfera i entren al mar mitjançant diferents processos, com les precipitacions, la difusió o la deposició directa d'aerosols", afegeix González-Gaya.
"Cada mes entren en els oceans Atlàntic, Pacífic i Índic unes 90.000 tones de PAH. Per fer-se una idea de la seva magnitud, aquesta entrada mensual de PAH per via atmosfèrica és quatre vegades més gran que la introducció de PAH que es va donar durant l'enfonsament de la plataforma petrolífera Deepwater Horizon el 2010 al golf de Mèxic, el vessament de petroli de la història", afegeix González-Gaya.
Aquest estudi ha estat realitzat en el marc de diversos projectes d'investigació del Pla Nacional en Ciències Marines i Polars (Consolider Malaspina 2010, SENTINEL, remarca i ISOMICS).
Belén González-Gaya, Alicia Martínez-Varela, Maria Vila-Costa, Paulo Casal, Elena Cerro-Gálvez, Naiara Berrojalbiz, Daniel Lundin, Montserrat Vidal, Carmen Mompeán, Antonio Bode, Begoña Jiménez y Jordi Dachs. Biodegradation as an important sink of aromatic hydrocarbons in the oceans. Nature Geoscience. DOI: 10.1038/s41561-018-0285-3