Biofilm bianchi crescono sulle pareti del tunnel della miniera mentre le antiche acque sotterranee filtrano dai fori nella roccia a quasi un miglio di profondità nella struttura di ricerca sotterranea di Sanford. Credito:Università dell'Oklahoma
Un gruppo di ricerca dell'Università dell'Oklahoma, guidato dal professor Lee Krumholz dell'UO, sta studiando microbi che consumano metano provenienti da ambienti estremi che possono essere riprogettati per applicazioni industriali, come la plastica biodegradabile e l'elettricità. Il ruolo dell'UO nello studio collaborativo con la South Dakota School of Mines and Technology e la Montana State University è quello di raccogliere campioni microbici da siti ambientali estremi ed estrarre DNA e RNA per determinare la composizione della comunità microbica e le attività microbiche relative al consumo di metano.
"Il nostro lavoro è isolare e coltivare nuovi microrganismi da ambienti estremi che hanno capacità uniche e possono ossidare il metano, " ha detto Krumholz. "Queste saranno probabilmente nuove specie di batteri non precedentemente documentate o studiate".
Krumholz, un professore al Mewbourne College of Earth and Energy e al College of Arts and Sciences di OU, è l'investigatore principale dell'unità organizzativa che supervisiona i membri del team Amy Callaghan, professore associato di microbiologia e biologia vegetale; Andrew Elwood Madden, professore associato di geologia e geofisica; e Krithivasan Sankaranarayanan, assistente professore di microbiologia e biologia vegetale, nei loro sforzi per raccogliere e analizzare campioni da tre siti:(1) Zodletone Spring nell'Oklahoma sudoccidentale, 120 miglia da Oklahoma City; (2) un'ex miniera d'oro, impianto di ricerca sotterranea di Sanford nel South Dakota; e (3) Parco nazionale di Yellowstone nel Montana.
Il team dell'UO analizzerà le acque sotterranee di tutti e tre i siti per determinare la quantità di metano e le attività dei batteri che ossidano il metano. L'ambiente SURF è quasi un miglio sotto terra in un sistema roccioso solido e insolito dove i microbi possono ancora vivere. Le acque sotterranee contengono sia sostanze nutritive che prodotti di tali microrganismi. A Yellowstone, gli ambienti termici possono essere estremamente acidi con temperature che si avvicinano a quelle limitanti la vita microbica. La Zodletone Spring ha alti livelli di metano, e i ricercatori dell'UO hanno monitorato l'attività microbica per un po' di tempo.
Questa ricerca aiuterà anche gli scienziati a comprendere l'impatto climatologico del metano, un potente gas serra, come viene prodotto e consumato in questi siti. La South Dakota School of Mines and Technology sta sviluppando nuovi strumenti a livello molecolare per la capacità di ossidazione del metano di alcuni microrganismi. La Montana State University è interessata allo sviluppo di aspetti di biofilm precedentemente sviluppati che possono essere applicati a nuovi organismi per applicazioni industriali o sottoprodotti.
Krumholz prevede di sviluppare un programma universitario estivo per estendere la scienza, tecnologia, ingegneria e matematica per studenti nativi americani. Questo programma fornirà a studenti universitari e studenti delle scuole superiori l'accesso a strutture di ricerca e competenze all'interno di questo progetto. Circa 10-20 studenti provenienti da college tribali parteciperanno al programma di una settimana che prevede lezioni in aula e un'enfasi primaria sugli studi sul campo e di laboratorio.