L'arsenico è una tossina ormai ampiamente presente nei fiumi e nelle acque sotterranee in paesi come il Bangladesh e il Vietnam. Viene rilasciato dall'attività dei microrganismi. Tuttavia, per molto tempo non è stato chiaro cosa mangiassero i microrganismi per rilasciare l'arsenico. Un team di geomicrobiologi guidato dal professor Andreas Kappler dell'Università di Tubinga ha dimostrato che i microbi scompongono i sedimenti contenenti arsenico utilizzando composti organici provenienti da strati profondi come cibo, smentendo le teorie secondo cui il carburante per la loro attività fosse tratto da piante o alghe in superficie. Ora il team ha anche dimostrato che insieme ai materiali organici nei sedimenti, il gas metano è un'importante fonte di cibo per i batteri e svolge anche un ruolo chiave nel loro rilascio di arsenico. Questo nuovo meccanismo responsabile della mobilitazione dell'arsenico può spiegare l'elevata concentrazione di arsenico in molte falde acquifere e aiuterà a prevedere con maggiore precisione la futura contaminazione dell'acqua potabile. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Comunicazioni Natura Terra &Ambiente .

Minerali di ferro contenenti arsenico originari dell'Himalaya si trovano oggi nei sedimenti del sottosuolo di molti delta fluviali nel sud-est asiatico. Questi sedimenti acquiferi ospitano diversi assemblaggi di microrganismi ritenuti responsabili della dissoluzione dei minerali di ferro e del rilascio di arsenico. "Dopo il nostro studio precedente, abbiamo ipotizzato che eseguano il loro metabolismo e la crescita da materiale organico nei sedimenti, " dice la ricercatrice di dottorato Martyna Glodowska, autore principale dello studio in corso.

Alta concentrazione di gas naturale

Gli scienziati di Tubinga, lavorare con colleghi internazionali, ha studiato un sistema di acque sotterranee contaminato da arsenico a VanPhuc, un villaggio a 15 chilometri a sud-est di Hanoi in Vietnam. "Lì abbiamo osservato grandi concentrazioni di metano, gas serra, in alcuni casi a concentrazioni così elevate che il metano ha persino gorgogliato fuori dall'acqua portata in superficie, " afferma Andreas Kappler. Il metano è il componente principale del gas naturale utilizzato come fonte di energia nelle famiglie e nell'industria. "Questo ci ha dato l'idea che potesse essere utilizzato anche come fonte di energia dai microrganismi che mobilitano l'arsenico, "dice Glodowska.

Gli esperimenti condotti nel laboratorio di Tubinga, in cui il metano è stato aggiunto a campioni di sedimenti dal Vietnam, hanno permesso ai ricercatori di dimostrare questa teoria. "Nel fare questo, abbiamo scoperto un nuovo meccanismo che porta alla mobilitazione dell'arsenico, " dice Kappler. "Il metano prodotto da altri microrganismi nel sottosuolo sembra guidare la mobilitazione dell'arsenico da parte dei batteri che si nutrono di metano e che dissolvono i minerali, " Aggiunge.

Un'analisi comparativa di altre falde acquifere in tutto il mondo ha rivelato che molti di essi contengono grandi quantità di metano e un'elevata abbondanza di batteri che lo producono o lo utilizzano. "Pertanto la mobilitazione dell'arsenico da parte di microrganismi ossidanti il ​​metano potrebbe essere un meccanismo importante nella contaminazione delle acque sotterranee con l'arsenico in molti luoghi del mondo, " Dice Kappler. "Ora dobbiamo capire quanto siano abbondanti questi batteri nei sistemi di acque sotterranee contenenti arsenico-ferro-minerali, " Afferma il professor Kappler. Martyna Glodowska aggiunge:"È un passaggio cruciale che abbiamo identificato sia il metano come fonte di cibo sia i microrganismi che mediano il processo di rilascio dell'arsenico nelle acque sotterranee".