Блог

Jun 02, 2023

Исследование показало, что бактерии, которые «поедают» метан, могут замедлить глобальное потепление

Технология имеет потенциал, позволяющий существенно сократить выбросы мощного парникового газа, но требует крупных инвестиций. Бактерии, потребляющие метан, вызывающий парниковый эффект, могут замедлить темпы глобального

Технология имеет потенциал, позволяющий существенно сократить выбросы сильнодействующих парниковых газов, но требует крупных инвестиций.

Согласно исследованию, опубликованному на этой неделе, бактерии, потребляющие метан, вызывающий парниковый эффект, могут замедлить темпы глобального потепления.

Метан – это мощный парниковый газ, выбрасываемый в результате деятельности в сфере энергетики (природный газ и нефтяные системы), промышленности, сельского хозяйства, землепользования и утилизации отходов.

Теперь группа исследователей из Вашингтонского университета предлагают метод удаления метана с помощью группы бактерий, известных как метанотрофы, для естественного преобразования метана в углекислый газ и биомассу. По словам ведущего исследователя Мэри Лидстром, все бактерии этой группы «поедают» метан, удаляя его из воздуха и превращая часть его в клетки в качестве источника устойчивого белка.

Команда Лидстрема обнаружила штамм бактерий этой группы под названием methylotuvimicrobium buryatense 5GB1C, который может эффективно удалять метан, даже если он присутствует в меньших количествах. По мнению исследователей, если эта технология станет широко распространенной, она сможет помочь замедлить глобальное потепление.

Обычно эта группа бактерий процветает в средах с высоким содержанием метана (от 5000 до 10 000 частей на миллион (ppm)). Нормальные концентрации в нашей атмосфере гораздо ниже — всего около 1,9 частей на миллион метана. Но некоторые районы, такие как свалки, рисовые поля и нефтяные скважины, выделяют более высокие концентрации — около 500 частей на миллион.

«Бактерии, которые быстро поедают метан в более высоких концентрациях, обнаруженных вокруг стад крупного рогатого скота и т. д., могут внести огромный вклад в сокращение выбросов метана, особенно в результате тропического сельского хозяйства», — сказал Юан Нисбет, профессор наук о Земле в Ройял Холлоуэй, Лондонский университет, комментируя выводы исследования.

Согласно исследованию, высокая скорость потребления метана этим штаммом, вероятно, связана с низкой потребностью в энергии и большим притяжением метана – более чем в пять раз больше, чем у других бактерий.

«Бактерии окисляют метан до CO2 (гораздо менее мощного парникового газа), поэтому вы даже можете использовать выхлопные газы для закачки в теплицы и выращивания помидоров», — сказал Нисбет.

«Самый большой барьер для реализации сейчас — технический: нам нужно увеличить установку очистки метана в 20 раз. Если мы сможем этого добиться, то самыми большими препятствиями станут инвестиционный капитал и общественное признание. Мы считаем, что могли бы протестировать полевые пилотные проекты в течение трех-четырех лет, а затем масштабирование будет зависеть от инвестиционного капитала и коммерциализации», — сказал Лидстром.

Сельскохозяйственный сектор является крупнейшим источником выбросов метана из-за навоза домашнего скота и желудочно-кишечных выбросов. Метан имеет более чем в 85 раз большую согревающую способность, чем углекислый газ, в течение первых 20 лет после того, как он достигнет атмосферы, и представляет собой особую проблему как парниковый газ. За последние 15 лет содержание метана в атмосфере быстро росло, достигнув рекордного уровня, и в настоящее время на его долю приходится не менее 30% общего глобального нагрева. В 2021 году несколько крупнейших экономик мира договорились на Cop26 работать вместе, чтобы срочно снизить уровень метана. Однако они продолжают расти.

Для массового внедрения бактерий, питающихся метаном, потребуются тысячи высокофункциональных реакторов.

«Это может быть пугающе, но если наше выживание зависит от снижения содержания метана в атмосфере сейчас, стоимость может оказаться менее приоритетной при распределении ресурсов. Отсутствие политической воли и понимания в частном и государственном секторах срочности необходимости сокращения выбросов метана сейчас еще больше усугубит глобальное потепление в ближайшие годы», — сказала Мэри Энн Брунс, профессор почвенной микробиологии в Университете штата Пенсильвания.

В настоящее время большинство предлагаемых решений по сокращению выбросов метана направлены на снижение выбросов, но это не всегда возможно. Исследователи подчеркивают, что для достижения климатических целей необходимы стратегии удаления метана и сокращения выбросов. Однако Лидстрем предупреждает, что любые стратегии сокращения выбросов, которые усиливают активность бактерий в природных сообществах, могут также привести к увеличению выбросов закиси азота (N2O), потенциал которой в 10 раз превышает глобальный потенциал нагревания, чем у метана. Важно отметить, что эта технология, основанная на метанотрофных бактериях, не производит выбросов закиси азота.