A világ óceánjai a légkörbe kerülő szén-dioxid mintegy 25 százalákát elnyelik, egy új tanulmány szerint pedig ebben az egyik legfontosabb szerepe a fotoferrotróf baktériumoknak lehet. A fotoferrotrófok oldható vasat használnak elektronforrásként a fotoszintézishez, miközben szén-dioxidot kötnek meg. A tengeri környezet nagyszerű hely számukra, mert sok olyan dologban - főként oldott vasban - gazdag, amire szükségük van ehhez a folyamathoz.

Korábban úgy gondolták, hogy ez a szokatlan képesség szinte kizárólag az édesvízi baktériumokat jellemzi, de a tengeri baktériumoknál is előfordulhat. Elég frissen megismert élőlényei az ökoszisztémának, mivel először csak az 1990-es években sikerült őket azonosítani, aminek legfőbb oka, hogy laboratóriumi körülményeken között gyorsan elpusztulnak.

Mostanra viszont a technológia fejlődött, így most már nemcsak a saját környezetükben lehetett megvizsgálni őket. Feltárva azt a működési mechanizmust, ahogyan lebontják a szén-dioxidot, ami a klímaváltozás elleni harcban fontos lehet. A Nature-ben publikált tanulmány vezetőkutatója Arpita Bose, aki a St. Louis-i Washington Egyetem biológia adjunktusa és csapata a massachusettsi Woods Hole-ban és a Trunk folyó torkolatánál gyűjtötte be az új, eddig ismeretlen és kevéssé ismert "elektromossággal táplálkozó" baktériumokat.

"Megállapítottuk, hogy az összes Rhodovulum-törzs képes fotoferrotrófiára, és az AB26-ot reprezentatív törzsként használtuk, hogy megmutassuk, hogy képes áramot is fogyasztani" - mondta Bose a kutatási eredményekről. A laboratóriumban a baktériumok képesek voltak közvetlenül egy áramforrásból elektronokat gyűjteni; a természetben valószínűleg a rozsdán és más vasállványokon keresztül gyűjtenek elektronokat, amelyek a tengeri üledékekben természetes módon bőségesen előfordulnak. Úgy tűnik, hogy egy korábban ismeretlen elektronátvivő fehérje a folyamat kulcsa, bár további kutatásokra van szükség a molekuláris mechanizmus pontos leírásához.

Túl kéne élniük egy kéményben

"Az olyan anoxigén fototrófok, mint a Rhodovulum sulfidophilum, széles körben elterjedtek a tengeri ökoszisztémákban" - mondja Dinesh Gupta, a Berkeley-i Kaliforniai Egyetem posztdoktori kutatója, az új tanulmány társszerzője.

"Ez a tanulmány az első, amely azt vizsgálja, hogy képesek-e oldhatatlan/szilárd fázisú anyagokat elektrondonorként használni, és hogy ez az elektronfelvételi folyamat összefüggésbe hozható-e a szénmegkötéssel vagy az óceáni szén-dioxid-megkötéssel" - magyarázta a kutatás lényegét.

Mivel ezek a baktériumok már most is gyakoriak és rengeteg él belőlük a tengeri üledékekben, Bose szerint már most kulcsszerepet játszhatnak az éghajlatváltozással kapcsolatos jövőbeli mesterséges megközelítésekben.

"Meg kell értenünk, hogy a természetben milyen mértékű szénmegkötésre képesek, mivel ez egy kevéssé megfigyelhető anyagcserefolyamat" - mondja Bose. "Tovább is potenciálozhatnánk - mind a biotechnológia, mind a környezet számára. Ez a tanulmány egy nagy lépés, amely számos jövőbeli vizsgálathoz teremti meg a terepet" - utalt arra, hogy még csak az első felismeréseket tették meg, a gyakorlati hasznosítás még messze lehet.

A folyamat megértésén túl az igazi trükk az lenne, ha az érzékeny, nehezen életben tartható baktériumok túlélését a legnagyobb kibocsátókhoz közel lehetne biztosítani. Így például egy szén-dioxid-kibocsátó gyár, vagy erőmű kéményénél. Ezáltal eleve nem jutna be a légkörbe a felmelegedésért felelős gáz, de az is fontos lenne, hogy a már ott lévő szén-dioxidot ki tudják vonni a kibocsátás csökkentése mellett.