למנה עיקרית: נפט

אסון הנפט במפרץ מקסיקו - החיידקים מתגייסים לניקוי

ב-20 באפריל 2010 היה פיצוץ באסדת קידוח נפט של חברת הנפט הבריטית בריטיש פטרולאום, מעל שדה נפט תת-ימי שבמפרץ מקסיקו, כ-64 קילומטרים דרומית ללואיזיאנה. מהפיצוץ נהרגו מיידית 11 עובדים ו-17 אחרים נפצעו. עקב הפיצוץ החלה דליפת נפט מתמשכת מבאר הקידוח, בעומק של כ-1.5 ק"מ מתחת לפני המים, בקצב של 600-350 חביות ביממה. רק ביולי הצליחו עובדי החברה לסתום את פתח הבאר, הדליפה נחלשה וכחודש אחר כך נאטמה הבאר.

מעריכים שכמות הנפט הגולמי שדלפה לים בשלושת חודשי הדליפה היא כ-800,000-600,000 מ"ק. זו כמות אדירה שגרמה לאסון סביבתי מהגדולים שידענו, ויעברו עשרות שנים עד שהאזור ישתקם לחלוטין. אסון סביבתי זה עבר בהיקפו את אסון המכלית אקסון ולדס (Exxon Valdez), שהתרחש ב-1989 במפרץ הנסיך ויליאם שבדרום אלסקה. אז התנגשה המכלית בריף אלמוגים והתבקעה וכל מטענה, 41,000 עד 119,000 מטרים מעוקבים של נפט גולמי, נשפך לים. אסון דומה אך בהיקף קטן יותר התרחש קרוב לחופי ספרד וצרפת ב-2002, כאשר מכלית נפט התבקעה וטבעה וכל מטענה נשפך לים.

הנפט צף על פני המים ומזהם את החופים. הפעם, בניסיון למזער את הנזקים, פיזרו על כתם הנפט כמויות גדולות של קורקסיט (Correxit), חומר המסייע בתהליכי פיזור (dispersant) שגרם לשקיעת מרבית הנפט לקרקעית הים. באזורים מסוימים שקע הנפט גם לעומק של ארבעה ק"מ, שם יצר שכבה שעובייה כחמישה ס"מ. למרות זאת זוהמו החופים ובתי הגידול הימיים זיהום ניכר.

מעט מהנפט הצף מתנדף: ואילו כמות מסוימת של נפט שצפה על פני המים מפורקת על-ידי חיידקים מפרקי נפט. בטבע חיידקים אלה משגשגים ליד סדקים שמהם דולף נפט לים. החיידקים יכולים להתרבות ריבוי של ממש בשולי כתם הנפט שלו גרם האדם, אך מחמת מחסור במשאבים אחרים (בעיקר מקורות חנקן) תרומתם לפירוק הנפט זניחה בטווח הקצר. מלבד זאת, חיידקים אלה צורכים את החמצן המועט שנשאר במים ומחמירים את הבעיה האקולוגית בעבור דגים ויצורים מימיים אחרים. בטווח הארוך מסייעים החיידקים לסילוק הנפט מהאזור ולהשתקמות שלו - אך הזיהום עלול להימשך עשרות שנים.

באסונות הקודמים התפתחה על פני המים המזוהמים בנפט "פריחה" בלתי נראית של החיידק הימי Alcanivorax borkumensis, המשתמש בפחמימנים שבנפט כמקור פחמן בלעדי, ואף מסוגל להתגבר על המחסור בתרכובות החנקן על-ידי קיבוע של חנקן אטמוספרי. באסון זה לא נמצא חיידק זה כלל, ויש הסוברים שהוא נקטל על-ידי הקורקסיט.

קבוצת חוקרים בראשות האקולוג המיקרוביאלי טרי האזן (Hazen) מאוניברסיטת ברקלי שבקליפורניה, בשיתוף עם חוקרים מאוניברסיטאות נוספות, הפליגה בשתי ספינות מחקר באזור המזוהם ובשוליו. הקבוצה שלתה מהים דגימות של מי הים בעומקים. החוקרים מצאו שבמעמקי הים, בשכבה התחתית המזוהמת בנפט, חלה עלייה בצפיפות החיידקים ורובם משתייכים למין חדש למדע של חיידקים מפרקי נפט: מדובר בחיידקים פסיכרופילים (Psychrophilic), חובבי קור. חיידקים אלה חיים בטמפרטורה ממוצעת של 5°C. החיידקים הם גם ברופילים (Barophiles), כלומר עמידים ללחץ הגבוה של מעמקי הים. הם מפרקים נפט בקצב מהיר יותר מהחיידקים המוכרים, וללא עלייה משמעותית בצריכת החמצן, כך שנוכחות החמצן במים מאפשרת לדגים וליצורים צורכי חמצן אחרים להמשיך ולהתקיים באזור המזוהם. החוקרים מניחים שלחיידקים אלה, שכנראה לא הושפעו מהקורקסיט, פיזור הנפט לחלקיקים זעירים על-ידי חומר זה תרם לעלייה ביעילות פירוק הנפט.

מאיפה הגיעו החיידקים החדשים?
קבוצת המחקר של דיוויד ולנטיין (Valentine) מאוניברסיטת קליפורניה (סנטה-ברברה) גילתה שמקור חיידקים אלה הוא כנראה בחיידקים ששגשגו לפני האסון על הגז הטבעי (בעיקר מתאן, אתאן ופרופאן, ומעט בוטאן) שנפלט מסדקים בקרקעית הים, שמהם דולפת כל הזמן גם כמות קבועה ויציבה של נפט. כאשר הגז נפלט מסדק בקרקעית לא עמוקה, הגז הטבעי נפלט ומגיע לאטמוספרה. גז שנפלט מסדק במעמקי הים לא מגיע לפני המים אלא מומס בהם, וכך מתאפשר לחיידקים להשתמש בו כמקור פחמן. לאחר שהתרחש האסון מוטנטים של החיידקים המקוריים, או אפילו החיידקים עצמם, החלו לפרק גם את הנפט הנוזלי.

סביר להניח שירתמו את החיידקים האלה גם לטיפול בזיהומי נפט עתידיים.

לקריאה נוספת
המאמרים המקוריים בכתב-העת Science:
Hazen et al, Deep-Sea Oil Plume Enriches Indigenous Oil-Degrading Bacteria, Science 330, 204 - 208.

David L. Valentine et al, Propane Respiration Jump-Starts Microbial Response to a Deep Oil Spill, Science 330, pp. 208 - 211.

ד"ר דרור בר-ניר, נפט - מקור אנרגיה ומזהם סביבתי, "גליליאו" 108, 2007.