La marée noire de Deepwater Horizon dans le golfe du Mexique en 2010 est l'une des marées noires les plus étudiées de l'histoire, pourtant, les scientifiques ne se sont pas mis d'accord sur le rôle des microbes dans la consommation de l'huile. Aujourd'hui, une équipe de recherche du Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) du ministère de l'Énergie a identifié toutes les principales bactéries dégradant le pétrole ainsi que leurs mécanismes pour mâcher les nombreux composants différents qui composent le pétrole brut libéré.

L'équipe, dirigé par l'écologiste microbien du Berkeley Lab Gary Andersen, est le premier à simuler les conditions qui se sont produites à la suite du déversement. Leur étude, "La simulation du panache de pétrole de Deepwater Horizon révèle une spécialisation du substrat au sein d'une communauté complexe de dégradeurs d'hydrocarbures, " vient d'être publié dans le Actes de l'Académie nationale des sciences .

"Cela fournit le compte rendu le plus complet à ce jour de ce qui se passait dans les panaches d'hydrocarbures dans l'océan profond pendant l'événement, " a déclaré Andersen. Ping Hu de Berkeley Lab, l'auteur principal de l'étude, a ajouté:"Nous avons simulé les conditions de la marée noire du golfe du Mexique en laboratoire et avons pu comprendre les mécanismes de dégradation du pétrole de toutes les principales bactéries dégradant le pétrole qui ont été observées lors de la marée noire d'origine."

Cette marée noire a été la plus importante de l'histoire, avec la libération de 4,1 millions de barils de pétrole brut ainsi que de grandes quantités de gaz naturel à un mille sous la surface de l'océan. Après l'explosion initiale et la libération non contenue de pétrole, les chercheurs ont observé un phénomène qui n'avait jamais été vu auparavant :plus de 40 pour cent du pétrole, combiné avec un dispersant chimique introduit, a été retenu dans un panache de près de 100 milles de long à cette grande profondeur.

Pourtant, en raison de la difficulté de prélever des échantillons de si loin sous la surface de l'océan, et en raison de la vaste zone touchée par le déversement, un certain nombre de lacunes dans la compréhension du devenir du pétrole au fil du temps subsistaient.

Découverte d'une nouvelle bactérie

Andersen et son équipe sont retournés sur le lieu du déversement quatre ans plus tard pour recueillir de l'eau en profondeur. Avec l'aide des co-auteurs Piero Gardinali de la Florida International University et Ron Atlas de l'Université de Louisville, une suspension de petit, les gouttelettes d'huile insolubles étaient réparties uniformément dans les bouteilles, ainsi que les fractions de pétrole plus solubles et le dispersant chimique pour imiter les conditions du panache de pétrole. Au cours des 64 jours suivants, la composition des microbes et du pétrole brut a été intensivement étudiée.

Les chercheurs ont été témoins d'une croissance initiale rapide d'un microbe qui avait été précédemment observé comme étant la bactérie dominante dans les premiers stades de la libération de pétrole, mais qui avait échappé aux tentatives ultérieures d'autres personnes pour recréer les conditions du panache de pétrole du golfe du Mexique.

Grâce au séquençage de l'ADN de son génome, ils ont pu identifier son mécanisme de dégradation du pétrole. Ils ont donné à cette bactérie nouvellement découverte le nom provisoire de Bermanella macondoprimitus en raison de sa parenté avec d'autres microbes des grands fonds et de l'emplacement où elle a été découverte.

"Notre étude a démontré l'importance d'utiliser des dispersants pour produire une flottabilité neutre, minuscules gouttelettes d'huile, qui a empêché une grande partie du pétrole d'atteindre la surface de l'océan, " a déclaré Andersen. " Les microbes naturels à cette profondeur sont hautement spécialisés dans la croissance en utilisant des composants spécifiques de l'huile comme source de nourriture. Ainsi, les gouttelettes d'huile ont fourni une grande surface aux microbes pour mâcher l'huile. »

En collaboration avec la scientifique du Berkeley Lab, Jill Banfield, co-auteur de l'étude et également professeur au département des sciences de la Terre et des planètes de l'UC Berkeley, l'équipe a utilisé de nouvelles méthodes basées sur l'ADN pour identifier tous les génomes des microbes qui ont utilisé l'huile introduite pour la croissance ainsi que leurs gènes spécifiques responsables de la dégradation de l'huile. Bon nombre des bactéries identifiées étaient similaires aux bactéries dégradant le pétrole trouvées à la surface des océans, mais avaient des ensembles de gènes considérablement simplifiés pour la dégradation du pétrole.

Combler les lacunes

Les premiers travaux sur l'activité microbienne après la marée noire ont été dirigés par Terry Hazen de Berkeley Lab (maintenant principalement associé à l'Université du Tennessee), qui a fourni les premières données sur l'activité microbienne d'un panache de pétrole dispersé en eau profonde.

Alors que les travaux de Hazen ont révélé une variété de dégradeurs d'hydrocarbures, cette dernière étude a identifié les mécanismes utilisés par les bactéries pour dégrader le pétrole et la relation entre ces organismes impliqués dans le déversement et les organismes dégradant les hydrocarbures précédemment caractérisés.

"Nous avons maintenant la capacité d'identifier les organismes spécifiques qui dégraderaient naturellement le pétrole si des déversements se produisaient dans d'autres régions et de calculer les taux de dégradation du pétrole pour déterminer combien de temps il faudrait pour consommer le pétrole déversé en profondeur, " a déclaré Andersen.

Implications pour les déversements futurs

Andersen a noté qu'il n'est pas clair si la dégradation du pétrole à ces profondeurs se serait produite dans d'autres régions pétrolières extracôtières. "Le golfe du Mexique abrite l'une des plus grandes concentrations de suintements d'hydrocarbures sous-marins, et il a été supposé que cela a aidé dans la sélection des microbes dégradant le pétrole qui ont été observés dans les panaches sous-marins, " il a dit.

Bien que le puits foré par la plate-forme Deepwater Horizon ait été l'un des plus profonds de son époque, nouvelle exploration pétrolière au large du Brésil, Uruguay, et l'Inde a maintenant dépassé 2 milles sous la surface de l'océan. En capturant l'eau de ces zones et en les soumettant au même test, il sera peut-être possible à l'avenir de comprendre plus en détail les conséquences d'un rejet incontrôlé de pétrole dans ces zones.

"Notre plus grand espoir serait qu'il n'y ait plus de déversements de pétrole à l'avenir, " a déclaré Andersen. " Mais avoir la capacité de manipuler les conditions en laboratoire pourrait potentiellement nous permettre de développer de nouvelles idées pour atténuer leur impact. "