Il greggio fuoriuscito dalla petroliera Exxon Valdez ha causato immensi danni ambientali. AP Photo/John Gaps III Durante una fuoriuscita di petrolio, il petrolio liquido viene rilasciato nell'ambiente e la sostanza appiccicosa nera ricopre tutto ciò che tocca:terra, acqua e fauna selvatica. Tra il 1970 e il 2007, quasi 6, 062, 712 tonnellate (5,5 milioni di tonnellate) di petrolio sono state versate in incidenti in tutto il mondo [fonte:The International Tanker Owners Pollution Federation]. I costi associati a ciascuna pulizia sono influenzati da una combinazione di tre fattori:la posizione dell'incidente, il tipo di olio sversato e la quantità di olio sversato. Anche la risposta e la strategia di pulizia si basano su questi fattori. La risposta standard alle fuoriuscite di petrolio include attrezzature e tecniche di pulizia consistenti in contenimento meccanico (come bracci, barriere e skimmer), metodi chimici e biologici (compresi i disperdenti per disgregare l'olio), metodi fisici (come il lavaggio a pressione) e tattiche intimidatorie per mantenere la fauna selvatica a distanza di sicurezza.
L'utilizzo di tecniche come i disperdenti o il recupero meccanico per rimuovere una fuoriuscita in mare aperto costa in media $ 7, 350 per tonnellata di petrolio. I costi di pulizia delle fuoriuscite costiere salgono a una media di $ 147, da 000 a $294, 000 per tonnellata a causa degli ulteriori danni alla costa [fonte:Etkin]. Poiché l'attrezzatura deve essere portata sul luogo dell'incidente, comunemente volato dentro, gli sversamenti remoti possono talvolta presentare problemi logistici.
Attualmente, il contenimento meccanico è il metodo di recupero più diffuso negli Stati Uniti, ma è solo in grado di pulire circa il 10-15 percento di una fuoriuscita [fonte:Commissione europea, DG Ambiente]. I microbiologi stanno annunciando una tecnica più rispettosa dell'ambiente:il biorisanamento attraverso agenti correttivi biologici. Biorimedio tratta gli inquinanti (come una fuoriuscita di petrolio o acque sotterranee contaminate) con batteri progettati per abbattere i contaminanti. Aggiungi a questo bioluminescenza e codifica a colori, e ottieni batteri che non solo mangiano l'olio, ma aiutano anche ad avvisarci della presenza di fuoriuscite di petrolio e altri inquinanti ambientali che filtrano da tubi o serbatoi di stoccaggio nell'acqua o nel suolo.
Gli scienziati possono bioingegnerizzare gli organismi, anche i topi, per essere bioluminescenti. Foto AP/KK
La bioluminescenza è una luce visibile emessa da un organismo vivente, come il bagliore di una lucciola o di una medusa. I batteri bioingegnerizzati usati come agenti di trattamento biorimedio sono organismi unicellulari che non brillano naturalmente, ma vengono modificati dagli scienziati per farlo. I batteri alterati portano ciascuno un proteina reporter e un sensore.
Cominciamo con l'importanza della proteina reporter. La bioluminescenza è una reazione chimica causata da un processo catalizzato da enzimi:vengono chiamati gli enzimi che producono la luce luciferina , e quelli che sono il catalizzatore si chiamano luciferasi . Il giornalista è responsabile di questa attività enzimatica, che rilascia energia di bioluminescenza e dona il colore ai batteri. Tuttavia, non vedrai il bagliore blu-verde di questo batterio nell'oceano; la sua proteina reporter è visibile al microscopio o con uno speciale dispositivo di registrazione della luce.
Il sensore è il modo in cui i batteri sono in grado di controllare continuamente la presenza di determinate sostanze chimiche, determinato dagli scienziati che bioingegnerizzano gli organismi. Consente inoltre ai batteri di rilevare la concentrazione e la distribuzione degli inquinanti e se si stanno diffondendo o meno.
I trattamenti biorimedi sono un metodo di recupero relativamente economico e facile rispetto ai prodotti chimici e alle attrezzature tradizionali. Negli studi iniziali, i batteri hanno dimostrato la loro capacità di ripulire le fuoriuscite di petrolio più rapidamente rispetto alle tecniche tradizionali e di ridurre i danni agli ecosistemi nel processo.
Ambienti ricchi di fosforo e azoto (fertilizzanti idrosolubili presenti in elementi naturali come lecitina di soia ed escrementi di uccelli) favoriscono la crescita dei batteri, mangiare rifiuti tossici e lasciare anidride carbonica e acqua come unici sottoprodotti del loro consumo. In un tale ambiente, è stato scoperto che i trattamenti bioriparativi rimuovono l'87 percento di olio entro 18 giorni [fonte:Commissione europea, DG Ambiente]. Quando il cibo (in questo caso, idrocarburi) si esaurisce, i batteri bioingegnerizzati muoiono.
Sebbene i batteri siano considerati sicuri per il rilascio nell'ambiente naturale a causa della loro incapacità di riprodursi bene all'aperto e del loro ciclo di morte naturale, i regolamenti governativi spesso ne rendono difficile l'uso perché sono stati geneticamente modificati. Per adesso, gli agenti batterici usati per divorare le fuoriuscite di petrolio tendono ad essere tipi naturali con un gusto per i rifiuti tossici.
Altri usi per batteri bioluminescenti
I batteri bioluminescenti possono anche aiutarti a eludere le malattie di origine alimentare. Carni e altri prodotti animali crudi che non vengono maneggiati o cotti correttamente ci lasciano a rischio di malattie attraverso la contaminazione degli alimenti, specificamente dai batteri della salmonella. Gli scienziati hanno creato ceppi di salmonella con un gene bioluminescente che consente di vedere i batteri in tempo reale mentre crescono sui prodotti alimentari. Questo tipo di imaging potrebbe portare a progressi nelle pratiche di sicurezza alimentare.
