"Gli attuali metodi di ripristino di questi siti non sono così efficienti in termini di costi o di energia come potrebbero essere, e può causare maggiori disagi ambientali, " ha detto Susan Kaminskyj, professore presso il Dipartimento di Biologia. "La nostra innovazione biotecnologica dovrebbe aiutare a risolvere questo tipo di problema più velocemente e con meno disturbi aggiuntivi".

Kaminskyj ha guidato un gruppo di ricerca che comprendeva tre studenti di biologia e un borsista post-dottorato presso l'U of S College of Arts and Science. Risultati del loro lavoro, finanziato dal Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada, sono stati pubblicati sulla rivista PLOS UNO .

Circa 800 chilometri quadrati di sabbie bituminose Athabasca dell'Alberta sono ricoperti da sterili grossolani:alcuni dei materiali rimanenti dalla raffinazione del bitume di superficie. Contaminato con un residuo oleoso, privo di sostanze nutritive e resistente all'assorbimento di acqua, gli sterili grossolani sono un ambiente ostile sia alle piante che ai microbi del suolo.

Ma dopo che gli sterili sono rimasti esposti per circa un decennio, alcune piante erbacee riescono spesso ad attecchire. Uno di questi, un dente di leone, è stato ottenuto dal team degli Stati Uniti nel 2007 dopo essere stato scoperto che cresceva naturalmente in un sito di sterili grossolani. Dalle sue radici, l'ex studente laureato Xiaohui Bao ha isolato un ceppo unico di fungo.

I ricercatori hanno presto scoperto che il fungo, che hanno chiamato TSTh20-1, ha una proprietà notevole. Quando le sue spore vengono applicate alle piante, quelle piante crescono e prosperano su sterili grossolani.

"Ci sono un sacco di microrganismi là fuori che mangiano idrocarburi per vivere. Ma ciò che è veramente carino in questo è che è in simbiosi con una pianta, " ha detto Tim Repas, uno degli autori dell'articolo. "Non si tratta solo di mangiare gli idrocarburi, ma permette alla pianta di sopravvivere in questi ambienti".

Nel laboratorio di Kaminskyj, più del 90 per cento dei semi trattati con TSTh20-1 germogliato su sterili grossolani, mentre nessuno dei semi non trattati germogliava. Le piantine di pomodoro trattate con il fungo fiorivano sugli sterili anche senza fertilizzante e crescevano per produrre pomodori.

Man mano che le piante crescevano, hanno anche pulito il terreno sotto di loro. I residui petrolchimici negli sterili sono stati scomposti, creare un ambiente di crescita più sano.

Il fungo è stato persino in grado di crescere direttamente sul diesel, petrolio greggio e materiali simili come unica fonte di nutrienti:è la prima volta che questa capacità è stata osservata in un membro di questo gruppo di funghi in rapida crescita. I ricercatori hanno concluso che TSTh20-1 ha un eccellente potenziale per ripristinare molti tipi di fuoriuscite petrolchimiche e siti di scodamento grossolano.

Vedere queste proprietà insieme in un organismo è emozionante, disse Repas, un neolaureato magistrale in biologia che ora lavora come scienziato ambientale. Significa che il fungo TSTh20-1 è "multitalento".

"Così possiamo fare contemporaneamente la bonifica e la bonifica di un sito, " disse Repa.

ordinariamente, la bonifica, la rimozione dei contaminanti da un sito, viene eseguita separatamente dalla bonifica, il ripristino del terreno vicino al suo stato originale. In caso di fuoriuscita, il terreno contaminato viene spesso raschiato e portato via in un processo lungo e costoso. Il nuovo terreno viene quindi portato nell'area e seminato con piante autoctone.

"Con il nostro processo, potrebbero semplicemente deporre i nostri semi trattati e poi controllare sul sito ogni tanto, " ha detto Kaminskyj. "Potrebbero mettere meno energia, più efficacemente, in uno spazio molto più grande."

Il prossimo passo è dimostrare che il metodo funziona nel mondo reale. Il team ha già iniziato i test in due siti di sversamenti petrolchimici in Alberta e nella Columbia Britannica e prevede di iniziare a vedere i risultati il ​​prossimo anno.

I ricercatori stanno anche cercando partner industriali che vorrebbero testare il processo nei siti di sterili oilands o nelle fuoriuscite di petrolio.

Un'altra area di ulteriore indagine sarà il meccanismo attraverso il quale TSTh20-1 ottiene i suoi effetti. Un indizio è l'aumento dei livelli di enzimi chiamati perossidasi che il team ha scoperto essere secreti dalle piante colonizzate dal fungo.

"Le perossidasi possono rompere qualsiasi tipo di legame chimico, e sembrano essere profondamente coinvolti nella decontaminazione della componente petrolchimica degli sterili, " disse Kaminskyj.

Sapere di più su come funziona TSTh20-1 potrebbe aiutare a identificare ulteriori organismi che garantiscono benefici simili alle piante. I ricercatori stanno attualmente studiando 10 nuovi candidati isolati dalle radici delle piante.