At havets egne bakterier kan bidra til å fjerne olje er ikke nytt. Men at de med riktig drahjelp kan gjøre det mye mer effektivt enn før, var uventet.
– Vi vet at oljeutslipp har skjedd, og at det vil skje igjen. Og vi vet at det kan få store konsekvenser for naturen. Derfor har vi nå studert en rekke både kjemiske og biologiske analysemetoder for å kunne bedømme alvorlighetsgraden av et oljeutslipp. Vi ønsket også å finne ut om såkalt bioremediering er en god metode for å forbedre opprensinga etter en slik type ulykke, forklarer forsker og biolog Roman Netzer i SINTEF.
Bioremediering er naturens egen “ryddemetode” hvor planter, nedbrytende bakterier eller enzymer brukes for å fjerne forurensing og gjenopprette balansen i naturen etter forurensning.
Verktøykasse
Når man skal fjerne oljesøl av en viss størrelse, for eksempel i en strandsone, må man først gå mekanisk til verks med spader og børster, og kjemikalier. Men når det verste sølet er ryddet vekk, kan synet bedra: Under overflaten skjuler det seg som regel olje lenger ned i sedimentene.
Fakta om mikrobiell nedbryting av olje
Mikrobiell nedbrytning av olje i strandsonen påvirkes av en lang rekke fysiske, kjemiske og biologiske parametere. Både temperatur, tilgang på næringsstoffer, oksygen, det mikrobielle samfunnet og ikke minst den kjemiske sammensetningen av oljen påvirker prosessen. Olje består av svært mange ulike komponenter. Noen er relativt lett nedbrytbare for mikroorganismer, mens andre er tungt nedbrytbare. Oljens sammensetning vil derfor være viktig for det biologiske nedbrytingspotensialet.
SINTEF har gjennom flere tiår karakterisert kjemisk sammensetning og fysikalske egenskaper til de fleste oljene fra norsk kontinentalsokkel. Dette kan danne grunnlag for ulike studier for å forbedre beredskapen tilknyttet de enkelte feltene. Denne "oljebanken" er helt unik og har stor betydning innenfor oljeforskning.
– Det er her biologiske metoder, eller bioremediering, kommer inn i bildet. Metoden kan gjøre oppryddinga enda grundigere og mer kostnadseffektiv, forklarer Roman Netzer. Vi ville finne ut hva som virker, og hvordan – og ikke minst samle erfaringene, slik at de kan brukes som beslutningsstøtte når naturen trenger denne ekstra hjelpa.
Derfor satte forskerne i gang en rekke forsøk i havlaboratoriet. Målet var å undersøke hvordan havets egne små samfunnsborgere, som bakterier og andre mikrober kan bidra til å rense opp denne forurensingen, og om de kan gjenopprette balansen etterpå og ikke minst hva som er de begrensende faktorene underveis. De oppsiktsvekkende resultatene dukket opp da forskerne ikke fikk særlig respons i de første forsøkene som ble gjennomført, og endret på forsøks-oppsettet.
Les også: Oljerør melder fra om helsa si
Når oljen synker ned i sanden på en strand, er det ikke lett å se forurensingen for oss mennesker. Men det gjør bakteriene, som gjerne setter oljen til livs – om de får litt drahjelp. Foto: Svein Ramstad.
Etterliknet naturen i strandsonen
Her på Brattørkaia i Trondheim har forskerne et omfattende”oljebibliotek” som brukes til denne typen forskning. Egenskapene til oljene er nøye kartlagt og egenskapene er dokumentert. Derfor kunne forskerne velge ut den perfekte oljen til forsøket.
– Den som ble valgt er produsert på Norsk sokkel i store mengder, og egner seg derfor veldig bra for å simulere et realistisk scenariet hvor oljen samler seg i en norsk strandsone. Deretter prøvde vi å etterligne det som skjer i naturen når oljen treffer land, forklarer Netzer.
Seksten tanker ble fylt med både sedimenter med naturlig bakterieflora, olje og sjøvann. I tillegg etterliknet forskerne tidevannet gjennom å skifte ut sjøvannet og dermed tilføre nok oksygen og næringsstoffer. Det som skjedde inne i tankene ble nøye målt: Men etter en måned viste målingene lite bedring på forurensingen.
Biologiske analyser mest følsomme
De kjemiske og biologiske analysene som ble gjort i etterkant, viste omtrent det samme resultatet.
– Men vi så at de biologiske metodene, som å analysere konsentrasjonen av bakterier, bakterienes DNA og oksygenforbruket, var veldig følsomme og ga oss mye informasjon. Kjemiske analysemetoder må være veldig avanserte for å nå samme “deteksjonsgrense”, sier Netzer.
– Selve forsøksresultatet fra testen med bakteriene, var så klart skuffende. Men de biologiske analysesystemene indikerte at vi var på rett spor. Det ga oss en ide om å gi naturen litt drahjelp: Fra før visste vi jo at bakteriene ville formere seg – og dermed kanskje bli mer effektive – om de fikk ekstra næring: I naturen er det fosfat og nitrogen som gjør at bakterier trives ekstra godt.
Problemet er bare at den naturlige mengden av disse stoffene ikke er stor nok. Så forskerne bestemte seg for å gi dem litt ekstra.
I tillegg satte de opp vann-temperaturen, reduserte oljekonsentrasjonen og utvidet forsøksperioden. Tidevannet ble også justert, slik at det nå gikk 12 timer mellom hver gang tankene ble tilført nytt vann i stedet for tre.
Det ga resultater: Etter en måned hadde forskerne fått svært klare og entydige svar.
Dette er prosjektet
Målet med prosjektet "Petrobiorem" har vært å finne fram til en verktøykasse med analysemetoder, slik at man kan velge den beste metoden for å rense opp etter et oljeutslipp, og for å kunne vite "miljø-statusen" etter oppryddingen.
Prosjektet er et strategisk SINTEF-finansiert prosjekt med en varighet på 15 måneder. Forskere fra to sektorer, Miljøteknologi og Bioteknologi og nanomedisin, jobber sammen for å sette sammen en verktøykasse av optimale analysemetoder. Disse skal gi beslutningstakere i oljenæringen og kystverket hjelp å ta beslutninger etter et oljeutslipp. I en neste fase skal forskerne teste ut verktøykassen på konkrete scenarioer som oljeindustrien er interessert i.
Etter hvert skal forskere gjøre flere studier med varierende parameterer (temperatur, oljetype, næringsstoffkonsentrasjoner, etc.) for å kunne lage bioremedieringsstrategier etter et oljeutslipp. De vil også samarbeide med forskere innenfor polymerkjemi for å utvikle biologiske kapsler med næringsstoffer som kan feste seg på oljen og slippe ut næringsstoffer over en lengre periode.
Vil lage kapsler med bakterie-mat
Analysene viste at de ekstra næringsstoffene hadde gjort bakteriene i stand til å jobbe mer effektivt slik at oljenedbrytingen skjedde mye hurtigere; mens økt temperatur, redusert oljekonsentrasjon eller justering av tidevannssyklusen ikke ga stor effekt.
Vi tror at kunnskapen som disse forsøkene vil få stor betydning for oljeselskapene, ikke minst fordi de nå utvider aktiviteten sin i de sårbare nordområdene rundt Barentshavet, konkluderer Netzer, som nå ser for seg helt nye “våpen” i kampen mot oljesøl:
– Vi tror at vi etter hvert kalage kapsler som kan feste seg på steiner i strandsonen, og som kan slippe ut næringsstoffer etter behov, slik at bakteriene får ideelle vekstvilkår, sier forskeren.
Denne saken er hentet fra Gemini.no - Forskningsnytt fra NTNU og SINTEF
