I biosurfattanti potrebbero offrire una soluzione rispettosa dell’ambiente per affrontare le fuoriuscite di petrolio — ScienceDaily

Le perdite di petrolio negli oceani sono stimate a circa 1500 milioni di litri all’anno in tutto il mondo. Ciò porta a un inquinamento ambientale significativo a livello globale, poiché il petrolio contiene composti pericolosi come gli idrocarburi policiclici aromatici che possono avere effetti tossici o mutageni sugli organismi. Le fuoriuscite di petrolio, in particolare quelle catastrofiche che comportano il rapido rilascio di grandi quantità di petrolio negli oceani, come gli incidenti con le petroliere o gli incidenti alle piattaforme di trivellazione petrolifera come Deepwater Horizon nel 2010, sono particolarmente devastanti.

In tali incidenti di fuoriuscita di petrolio, vengono regolarmente applicate grandi quantità di disperdenti chimici, che variano in milioni di litri a seconda della quantità di petrolio, per dissolvere le chiazze di petrolio, impedire al petrolio di raggiungere le coste e migliorare la dispersione del petrolio nell’acqua. La speranza è che di conseguenza la degradazione microbica dell’olio sarà migliorata. Questo perché particolari microrganismi diffusi in natura possono nutrirsi dei componenti del petrolio greggio e scomporli in sostanze innocue. Questa speciale capacità dei microbi pulisce naturalmente le aree contaminate dall’olio.

“In uno studio degli Stati Uniti pubblicato nel 2015, abbiamo dimostrato che, contrariamente alle aspettative, i disperdenti chimici nelle acque profonde del Golfo del Messico possono rallentare la degradazione microbica dell’olio”, afferma la Prof.ssa Sara Kleindienst, che ha lavorato presso l’Università di Tubinga fino al 2022 e ora lavora presso l’Università di Stoccarda. “Da allora, l’argomento è stato al centro di discussioni controverse e non esiste ancora una risposta semplice su come combattere in modo più efficace le fuoriuscite di petrolio”, sottolinea la prof.ssa Sara Kleindienst.

Nella ricerca di metodi più rispettosi dell’ambiente per affrontare le fuoriuscite di petrolio, i biosurfattanti potrebbero offrire un’alternativa promettente ai disperdenti chimici. I biosurfattanti sono prodotti da microrganismi e possono aumentare la biodisponibilità dei componenti dell’olio. Ciò può quindi migliorare la degradazione microbica dell’olio, che è fondamentale per la purificazione.

Esperimenti con l’acqua di mare del Mare del Nord

Un gruppo di ricerca internazionale guidato dalla microbiologa ambientale Professoressa Sara Kleindienst, con il geomicrobiologo Professor Andreas Kappler (Università di Tubinga) e il biogeochimico Professor Samantha Joye (Università della Georgia), ha confrontato gli effetti dei biosurfattanti e dei disperdenti chimici. Nel laboratorio dell’Università di Tubinga, i ricercatori hanno simulato le condizioni di fuoriuscita di petrolio. Per il loro esperimento, hanno prelevato oltre 100 litri di acqua superficiale dal Mare del Nord vicino all’isola di Helgoland. L’acqua di mare è stata trattata con il biosurfattante ramnolipid o con un disperdente (Corexit 9500 o Slickgone NS), sia in presenza che in assenza di olio. Il team di ricerca ha utilizzato marcatori radioattivi per tracciare in dettaglio la degradazione dell’olio da parte dei microrganismi. “Le nostre indagini utilizzando idrocarburi marcati radioattivamente o un amminoacido marcato radioattivamente hanno mostrato che i più alti tassi di ossidazione microbica degli idrocarburi e sintesi proteica si sono verificati nei microcosmi petroliferi trattati con ramnolipidi”, afferma il prof. Lu Lu, che in precedenza ha lavorato presso l’Università di Tubinga e ora lavora presso la China West Normal University.

Anche l’impatto sulla composizione delle comunità microbiche differiva in modo significativo tra gli approcci che utilizzano biosurfattanti rispetto ai disperdenti chimici. “Questo risultato suggerisce che l’uso di biosurfattanti può stimolare diversi degradatori microbici dell’olio, sia in termini di crescita che di attività, che a loro volta possono influenzare il processo di pulizia dopo le fuoriuscite di petrolio”, afferma il prof. Lu Lu.

“I nostri risultati suggeriscono che i biosurfattanti hanno un grande potenziale per l’uso in future fuoriuscite di petrolio nel Mare del Nord o in simili habitat oceanici ricchi di nutrienti”, aggiunge la prof.ssa Sara Kleindienst. “Una continuazione visionaria del nostro lavoro sarebbe lo sviluppo di prodotti basati su biosurfattanti che offrono approcci sia efficaci che rispettosi dell’ambiente per combattere le fuoriuscite di petrolio”.