Petri tassi piiridest kaugemale – mikroobide puhastustöö testimine pärismaailmas

https://www.theguardian.com/environment/2023/sep/28/plastic-eating-bacteria-enzyme-recycling-waste

Kui mõtleme teaduse rakendamisele, kujutame sageli ette valgeid laborimantleid, mikroskoope ja Petri tasse – puhtaid, kontrollitud keskkondi, kus avastused sünnivad täiuslikes tingimustes. Kuigi see on teadusprotsessi oluline osa, vajavad pärismaailma probleemid nagu saastatus lahendamiseks rohkemat kui laboriedu. Siin tulebki mängu väliuuring, mis viib laborist toimiva lahenduse loodusesse, et näha, kas see seal ka ellu jääb ja toimib.

Üks tänapäeva põnevamaid tööriistu keskkonnateaduses on bioremedatsioon – protsess, kus pisikesi elusorganisme nagu baktereid ja seeni kasutatakse saastunud keskkondade puhastamiseks. Need mikroobid suudavad "süüa" kahjulikke aineid, näiteks õli, raskemetalle või mürgiseid kemikaale, muutes need ohututeks materjalideks. Laboris on teadlased avastanud sadu mikroobiliike, mis suudavad lagundada mitmesuguseid aineid, sealhulgas diislikütust, kroomi ja uraaniühendeid (Lovley jt, 2022). Kuid kas need samad mikroobid suudavad ellu jääda saastunud jões, reostatud metsas või mürgisel jäätmeplatsil? See ongi suur küsimus.

Loodus on ettearvamatu. Tingimused nagu temperatuur, päikesevalgus, vee vool ja teiste organismide olemasolu mõjutavad mikroobide käitumist väljaspool laborit. Isegi kui mikroob suudab Petri tassis saasteaineid hästi lagundada, ei pruugi see järves või mullas üldse toimida. Näiteks Alcanivorax borkumensis, looduslikult esinev mereline bakter, kasvab hästi õliga saastunud merevees ja aitab lagundada süsivesinikke, kuid ainult kindlates temperatuurides ja toitainetingimustes (Yakimov jt, 2007). Seetõttu peavad teadlased testima bioremedatsiooni strateegiaid päris ökosüsteemides, väikeste katsete ehk pilotuuringute või väliuuringute kaudu.

Need uuringud aitavad teadlastel mõista, kas valitud mikroobid on tõhusad, ohutud ja suudavad ellu jääda looduslikes tingimustes. Näiteks on Rifle’is, Colorados tehtud välikatseid, kus Geobacter liike kasutati uraaniga saastunud põhjavee puhastamiseks, süstides neile lihtsaid toitaineid nagu atsetaat (Anderson jt, 2003). Teises projektis Itaalias loodi põhjavees "biobarjäär", et testida kuuevalentse kroomi (Cr VI) vähendamist looduslike mikroobidega (Beccari jt, 2010). Need pärismaailma katsed annavad väärtuslikku teavet selle kohta, kuidas bioremedatsiooni saab ohutult ja tõhusalt rakendada suuremas ulatuses.

Selles peatükis avastad, kuidas teadlased viivad mikroobid laborilaualt loodusesse ning kuidas nad hoolikalt valmistavad ette, testivad ja jälgivad mikroobide puhastustööd. Uurida saad ka päriselulisi juhtumeid, kus bioremedatsioon on aidanud taastada saastatud alasid, ning õpid tundma väljakutseid, millega teadlased kokku puutuvad keerulistes looduslikes keskkondades. Kõige olulisem on, et näed, kuidas see töö kujundab puhtamat ja jätkusuutlikumat tulevikku ning kuidas teadus liigub laborist kaugemale, et vastata meie planeedi vajadustele (Singh jt, 2023).