Para peneliti telah menemukan Jajaran Hidrokarbon Laut Dunia

Peneliti mengambil sampel air dari Danau Sargasso. Uang: David Valentine

Hidrokarbon dan minyak bumi serupa dalam ilmu pengetahuan alam. Selain itu, lemak menyumbang hampir semua hidrokarbon yang kita temui. Tetapi sedikit hidrokarbon yang ditemukan dalam sumber energinya dapat melakukan lebih banyak pekerjaan daripada yang diperkirakan para ilmuwan.

Sebuah tim peneliti di UC Santa Barbara dan Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) mensurvei area yang sebelumnya terabaikan untuk melihat apakah dunia telah terabaikan. Dia juga menguji bagaimana keberadaannya dapat mempengaruhi cara pengolahan minyak.

“Kami telah menunjukkan bahwa ada sistem hidrokarbon yang sehat dan efisien di lautan, dan itu sangat berbeda dengan respons laut terhadap minyak,” kata Profesor David Valentine, yang tinggal bersama Presiden Norris di Departemen Dunia. Sains di UCSB. Penelitian, yang dipimpin oleh lulusannya Eleanor Arrington dan Connor Love, tersedia Sumber daya alam.

Pada 2015, tim internasional yang dipimpin oleh para ilmuwan di University of Cambridge menerbitkan sebuah penelitian yang menunjukkan bahwa hidrokarbon pentadecane dibentuk oleh cyanobacteria air dalam kultur laboratorium. Para peneliti juga menyarankan bahwa ini mungkin penting di laut. Molekul tersebut tampaknya mengurangi stres di usus yang bengkok, itulah sebabnya ia ditemukan dalam bahan seperti kloroplas, di mana nada yang kuat perlu dipelintir, Valentine menjelaskan. Beberapa spesies cyanobacteria masih diproduksi, sementara makhluk laut lainnya dapat memakannya.

Valentine menulis komentar di dua halaman, bersama dengan Ilmuwan Senior Christopher Reddy dari WHOI, dan memutuskan untuk melanjutkan topik tersebut bersama Arrington dan Love. Dia melakukan perjalanan ke Teluk Meksiko pada 2015, lalu ke barat ke Atlantik pada 2017, untuk mengambil sampel dan bereksperimen.

Tim tersebut mengambil air laut dari wilayah Atlantik yang rapuh di Sargasso, rumput sargassum yang melewati Teluk Meksiko. Ini adalah air biru yang indah dan jernih dengan Bermuda di tengahnya, kata Valentine.

Menemukan model jelas merupakan tugas yang menakutkan. Karena pentadecane adalah bahan bakar diesel hidrokarbon yang umum, tim harus sangat berhati-hati agar tidak mencemari kapal. Dia mengatakan kepada pilot untuk mencegah angin keluar dari asap dan untuk memeriksa tanda tangan diesel untuk memastikan bahwa itu bukan penyebab pentadecane yang dia temukan.

Selain itu, tidak ada yang bisa merokok, memasak, atau mengecat atap saat pencari mengumpulkan air laut. “Itu pekerjaan besar,” kata Valentine, “Aku tidak tahu apakah kamu sudah lama berada di perahu, tapi kamu menulis setiap hari. Ini seperti Jembatan Golden Gate: Dimulai dari akhir dan di ujung lain saatnya untuk memulai lagi. “

Tindakan perlindungan diterapkan, dan tim juga menemukan model air laut murni. “Ketika saya berdiri di depan kromatograf gas di Woods Hole setelah tur 2017, terlihat jelas bahwa spesimen berwarna putih tanpa sinyal diesel,” kata rekan penulis Love. “Pentadecane tidak salah lagi dan sudah menunjukkan bentuk sisi laut bahkan pada contoh pertama [we] dia berlari. ”

Tubuh Hidrokarbon

Sebagian besar pentadecane diproduksi dan digali di permukaan laut. Uang: David Valentine

Karena kelimpahannya di lautan global, Love menambahkan, “hanya dua spesies cyanobacteria air yang menambahkan hingga 500 hidrokarbon per tahun di lautan lebih dari jumlah total bahan bakar fosil, termasuk lompatan minyak alami, kehilangan minyak, limbah minyak, dan melarikan diri. ”Mikroba menghasilkan 300-600 juta ton pentadecane setiap tahun, setara dengan tiga juta ton hidrokarbon yang dipancarkan di tempat lain.

Meskipun jumlah ini menarik, ini sedikit menyesatkan. Para penulis memperkirakan bahwa siklus pentadecane berkisar dari 40% atau lebih di kerak bumi, dan lebih dari satu triliun sel cyanobacterial pembawa pentadecane yang membawa sel cyanobacterial tersuspensi di lautan cerah. Namun, siklus hidup sel ini berlangsung kurang dari dua hari. Hasilnya, para peneliti memperkirakan bahwa danau tersebut mengandung sekitar 2 juta ton pentadecane sekaligus.

Dengan roda yang bergerak cepat, Valentine menjelaskan, mengapa uang yang tersedia pada waktu tertentu tidak begitu besar. “Setiap dua hari Anda menarik dan menghancurkan semua pentadecane di lautan,” katanya.

Di masa depan, para peneliti ini berharap dapat menghubungkan mikroba dengan tubuh dan lingkungannya. Kelompok tersebut sudah memiliki kode genetik dari banyak organisme yang telah berkembang biak untuk memakan pentadecane dalam modelnya. “Jumlah informasi yang tersedia sangat mencengangkan,” kata Valentine, “dan saya pikir ini mengungkapkan banyak hal tentang apa yang tidak kita ketahui tentang ekosistem dari kebanyakan organisme yang mengonsumsi hidrokarbon.”

Setelah memastikan keberadaan dan pertumbuhan gerakan biohidrokarbon, tim bekerja untuk menjawab pertanyaan apakah keberadaannya dapat menyebabkan lautan membuang minyak yang hilang. Sebuah pertanyaan penting, Arrington menunjukkan, apakah sebagian besar pestisida yang menggunakan pentadecane efektif dalam membersihkan minyak atau tidak. Untuk menyelidiki hal ini, mereka juga menambahkan pentana – minyak hidrokarbon minyak bumi yang mirip dengan pentadecane – ke air laut yang dipilih pada berbagai jarak dari minyak alam di Teluk Meksiko.

Dia mengukur jeda setiap sampel untuk mengukur lamanya waktu berkembang biaknya serangga kecil pemakan pentana. Para peneliti berhipotesis bahwa, jika rotasi pentadecane juga membantu microbar untuk menguraikan hidrokarbon lain, maka semua model akan meledak dengan kecepatan yang sama.

Tapi bukan itu masalahnya. Model dari dekat minyak mulai lebih cepat. “Dalam seminggu setelah menambahkan pentane, kami melihat semakin banyak orang,” kata Valentine. “Dan itu melambat sedikit ketika saya melangkah lebih jauh, sampai, ketika Anda pergi ke utara ke Atlantik, Anda bisa menunggu berbulan-bulan tetapi tidak pernah melihat puncaknya.” Sebaliknya, Arrington tetap tinggal setelah perjalanan ke Woods Hole, Massachusetts untuk terus bereksperimen dengan model dari Atlantik karena bunganya butuh waktu lama untuk muncul.

Memperkenalkan Biogeografi

Perkembangan sepeda motor pentadecane di lautan mengurangi cara hidrokarbon dipancarkan dari bahan bakar. Namun, mikroba yang terlibat dalam interaksi pentadecane mungkin tidak dapat mengatasi kompleksitas hidrokarbon minyak. Uang: David Valentine

Menariknya, tim tersebut juga menemukan bukti bahwa mikroba di daerah lain, Archaea, juga dapat berpartisipasi dalam inisiatif pentadecane. “Kami telah mendengar bahwa sejumlah besar mikroba di seluruh dunia – yang belum dikembangkan di laboratorium – dapat disebabkan oleh pentadecane di laut,” kata penulis utama Arrington.

Hasil ini juga menimbulkan pertanyaan mengapa ketersediaan siklus pentadecane skala besar tampaknya tidak bermasalah dengan menipisnya pentana petrokimia. “Minyak berbeda dari pentadecane,” kata Valentine, “dan Anda harus memahami perbedaannya, dan apa yang membentuk minyak, untuk memahami bagaimana mikroba hidup di lautan.”

Terakhir, gen yang digunakan oleh mikroba untuk memakan pentana berbeda dengan yang digunakan dalam pentadecane. “Mikroba, yang hidup di danau air tawar di Bermuda, kurang sensitif terhadap petrokimia pentana dibandingkan cyanobacteria yang diproduksi oleh pentadekana, jadi mereka tidak membawa gen untuk penggunaan pentana,” kata Arrington.

Banyak spesies mikroba bisa memakan pentadecane, tapi ini tidak berarti mereka juga bisa memakan hidrokarbon lain, lanjut Valentine, terutama karena sedikit hidrokarbon yang ada di dalam minyak. Ada kurang dari selusin hidrokarbon yang diemisikan oleh cairan, termasuk pentadekana dan metana. Saat ini, minyak bumi mengandung ribuan hidrokarbon. Selain itu, sekarang kita melihat bahwa organisme yang mampu menguraikan bahan bakar fosil semakin dekat dengan lemak alami.

Valentine menyebut fenomena ini sebagai “permulaan alam semesta” – di mana mikroba hidup di lautan untuk mendapatkan energi di wilayah tertentu. “Dan apa yang kami lihat dengan pekerjaan ini adalah perbedaan antara pentadecane dan minyak bumi,” katanya, “dan penting untuk memahami bagaimana lingkungan akuatik yang berbeda berkontribusi terhadap tumpahan minyak.”

Makanan tanpa garam seperti Danau Sargasso mempengaruhi 40% permukaan dunia. Tapi, mengabaikan tanah yang masih menyisakan 30% dari bumi untuk menyelidiki blog biohidrokarbon lainnya. Menurut Valentine, area dengan hasil panen tinggi akan lebih kompleks, dan mungkin juga menawarkan lebih banyak kesempatan untuk menggunakan minyak. Dia juga mengatakan bahwa rencana produksi hidrokarbon alami berharap adanya eksperimen untuk menghasilkan energi hijau generasi berikutnya.

Buku: “Menciptakan Mikroba Menggunakan Hidrokarbon di Lautan Global” oleh Connor R. Love, Eleanor C. Arrington, Kelsey M. Gosselin, Christopher M. Reddy, Benjamin AS Van Mooy, Robert K. Nelson oleh David L. Valentine, 1 Februari , 2021, Sumber daya alam.
DOI: 10.1038 / s41564-020-00859-8

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Topan Super Surigae menyulut Pasifik

19 April 2021 Topan super mencapai intensitas ekstrem setahun lebih banyak daripada badai era satelit mana pun. Surigae tidak akan mendarat, tetapi topan yang muncul di...

Mekanisme fotoenzim kunci yang diuraikan

Kesan artis tentang katalisis enzimatik yang diusulkan dalam mekanisme fotodekarboksilase asam lemak (Sains 2021). Kredit: Damien Sorigué Pengoperasian enzim FAP, yang berguna untuk memproduksi...

DOE Mendorong Investasi A.S. yang Agresif dalam Energy Fusion

Sinar laser energi tinggi NIF berkumpul di target di tengah kamera target. Keberhasilan mendapatkan penyalaan fusi akan menjadi langkah maju yang besar dalam...

Fisikawan menciptakan bit kuantum yang dapat mencari materi gelap

Sebuah qubit (persegi panjang kecil) dipasang pada tingkat kebiruan, yang berada di atas jari untuk menunjukkan skala. Ilmuwan di Farmland Universitas Chicago menggunakan...

Ahli paleontologi memperkirakan bahwa 2,5 miliar T. rex menjelajahi Bumi selama periode Kapur

Untuk semua mereka yang terlambatKapur Menurut sebuah studi baru, jumlah total tyrannosaurus yang pernah hidup di Bumi adalah sekitar 2,5 miliar individu, di mana...

Newsletter

Subscribe to stay updated.