Gleby skażone substancjami ropopochodnymi to duży problem dla funkcjonowania ekosystemów. Naukowcy z Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach badają mechanizmy, dzięki którym bakterie mogą wspomagać rośliny w procesie jej oczyszczania. Ten proces to wspomagana fitoremediacja.
Pracuje nad tym duet mikrobiologów: dr Magdalena Pacwa-Płociniczak i dr Tomasz Płociniczak, w ramach projektów finansowanych z NCN. „Poszukiwałem szczepów, które będą wpływały na zwiększenie efektywności usuwania zanieczyszczeń ropopochodnych z gleby przy użyciu roślin. I znalazłem je. Przeprowadzone przeze mnie doświadczenia wykazały, że dzięki tym konkretnym bakteriom rośliny lepiej i szybciej usuwają zanieczyszczenia” – powiedział Tomasz Płociniczak w rozmowie z PAP.
Naukowcy pod lupę wzięli bakterie endofityczne, czyli te zasiedlające wnętrze rośliny
Wyselekcjonowali ok. 30 szczepów, które zbadali i opisali w laboratorium. Następnie do badań doniczkowych wykorzystali jeden szczep: Enterobacter ludwigii ZCR5. Kluczowe w badaniach mikrobiologów okazały się analizy molekularne określające mechanizmy, jakie zachodzą po wprowadzeniu tych bakterii do gleby.
„Potwierdziliśmy wysoką aktywność mechanizmów promowania wzrostu roślin i degradacji węglowodorów w warunkach laboratoryjnych. Prowadząc doświadczenia doniczkowe uzyskaliśmy informację, że te bakterie, które wprowadzaliśmy do gleby, miały zdolność do wchodzenia do wnętrza tkanek roślinnych zarówno do korzeni, jak i części nadziemnych. Ale niestety badane przez nas bakteryjne mechanizmy w przypadku szczepu ZCR5 nie były aktywne w glebie, ani w roślinie. Nad tym będziemy dalej pracowali” – tłumaczyła Magdalena Pacwa-Płociniczak.
W silnie skażonej glebie mało które rośliny chcą rosnąć
Tolerancją na zanieczyszczenia ropopochodne i możliwością bytowania w takiej glebie wykazuje się m.in. trawa życica trwała. „Ona sobie bardzo dobrze radzi w tych warunkach środowiskowych. A wspomagana odpowiednimi bakteriami radzi sobie jeszcze lepiej” – podkreślił Płociniczak.
Z kolei Pacwa-Płociniczak, której badania dotyczą terenów zanieczyszczonych zarówno organicznymi, jak i nieorganicznymi związkami, do analiz wybrała kukurydzę. „Dzięki naszym badaniom dowiadujemy się, jakie oddziaływania między bakterią a rośliną są najważniejsze dla efektywności fitoremediacji, wspomaganej bakteriami. Wiedzę tę możemy później wykorzystać np. do produkcji bioszczepionek wykazujących się dużą skutecznością” – podkreśliła mikrobiolog.
Fitoremediacja zwiększa bioróżnorodność mikrobiologiczną danego terenu
W ocenie badaczy fitoremediacja – w porównaniu z metodami fizykochemicznymi lub wywożeniem skażonej gleby i zastępowaniem jej glebą nieskażoną, stosowanymi obecnie do remediacji gleb – jest procesem tańszym, a także dostarczającym przy tym walorów estetycznych w postaci posadzonych roślin. „Przewagą fitoremediacji jest to, że ona w najmniejszym stopniu zaburza równowagę biologiczną oczyszczanego środowiska, a wręcz zwiększa bioróżnorodność mikrobiologiczną danego terenu. Jest to jednak metoda długoterminowa, tutaj efektu należy spodziewać się raczej po latach, niż miesiącach” – tłumaczyła badaczka.
Biostymulacja
Jest stosowane na małą skalę. Jego zdaniem problemem są niskie nakłady finansowe na działania proekologiczne oraz brak regulacji prawnych, które nakazywałyby konieczność oczyszczania obszarów zanieczyszczonych.
„Wierzymy w tę metodę, ale jednocześnie zdajemy sobie sprawę, że nie wszędzie jest ona najlepszą opcją. Czasem może lepsza byłaby biostymulacja, czyli wspomożenie tych mikroorganizmów, które występują w miejscu skażenia, ale z jakiś powodów nie są aktywne – wtedy można wprowadzać do gleby pożywki, powietrze, brakujące minerały lub modyfikować wybrane parametry np. odczyn gleby” – dodał.
Mikrobiolodzy przypomnieli, że w Polsce niemal nie ma miejsca, gdzie gleba byłaby całkowicie wolna od zanieczyszczeń. „Zanieczyszczenie środowiska węglowodorami ropopochodnymi stanowi jedno z najpoważniejszych zagrożeń dla prawidłowego funkcjonowania ekosystemów zarówno glebowych, jak i wodnych. Występują one np. w miejscach po dawnych zakładach przemysłowych, stacjach paliw czy wzdłuż nieszczelnego rurociągu. Najgroźniejsze z nich, wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, pochodzą też ze spalania paliw kopalnych. A wpływ tych związków, które są m.in. kancerogenne czy mutagenne, na człowieka i inne organizmy jest bardzo istotny” – podsumowali badacze.
Źródło: PAP – Nauka w Polsce red.Agnieszka Kliks-Pudlik
