Odkryto nowe źródła uwalniania metanu do atmosfery

Metan, łatwopalny gaz przyczyniający się do globalnego ocieplenia, trafia do atmosfery na bardzo wiele sposobów. Wydzielają go bekające po obfitym posiłku krowy, drzewa, uwalnia się z topniejącej wiecznej zmarzliny. Kolejnym, być może najważniejszym źródłem metanu są bakterie Methanosaeta bytujące w ściekach oraz na bagnach.

Dotychczas naukowcy uważali, że Methanoseta wytwarzają metan i dwutlenek węgla dzięki rozkładowi octanu, produkowanego przez żyjące w pobliżu inne gatunki mikroorganizmów. Sąsiadami Methanosaeta są na przykład Geobacter. Mają one nietypową zdolność do wymieniania się elektronami za pomocą “nanokabli", zwanych pilami.

Ponieważ Methanoseta i Geobacter często kolonizują te same środowiska, Amelia-Elena Rotaru z University of Massachusetts w Amherst postanowił sprawdzić, czy mogą wymieniać się elektronami.

Naukowcy z zespołu Rotaru hodowali oba gatunki razem. Jak się okazało, gdy Methanosaeta przebywały razem z gatunkiem Geobacter niezdolnym do wytwarzania przewodzących pili, metan nie był wytwarzany.

Sugerowało to, że Methanosaeta pobierają elektrony od Geobacter. Aby się przekonać, jak bakterie wykorzystują te elektrony, do ich hodowli wprowadzono dwutlenek węgla znakowany izotopem C14. Okazało się, że atomy węgla C14 trafiły do metanu, co oznacza, że elektrony zostały wykorzystane w procesie redukcji dwutlenku węgla. To sugeruje, że metan wytwarzany jest z obecnego w atmosferze dwutlenku węgla w procesie określanym jako bezpośredni międzygatunkowy transfer elektronów (angielski skrót - DIET). Możliwe, że octan także odgrywa pewną rolę w wytwarzaniu metanu, jednak to DIET wydaje się dominować – przynajmniej, gdy chodzi o ścieki.

Jeśli taki sam proces zachodzi również na bagnach, które są największym źródłem naturalnego metanu, będzie to oznaczało, że najwięcej tego gazu powstaje w sposób naturalny dzięki transferowi elektronów.

Autorka badań przypuszcza, że pewnego dnia zdobyta wiedza pozwoli nam na regulowanie wytwarzania metanu poprzez wpływanie na przepływ elektronów pomiędzy bakteriami – zahamowanie go, aby powstrzymać ocieplanie klimatu lub nasilenie, by pozbyć się odpadów organicznych i wyprodukować gaz do celów energetycznych. Zapewne trzeba będzie także zrewidować obecnie wykorzystywane modele klimatu.