Les déversements de pétrole brut qui dévastent de vastes zones de l'environnement océanique pourraient être nettoyés par des micro-organismes naturels.

C'est une application de la nouvelle recherche sur la façon dont les bactéries décomposent le pétrole, ce qui pourrait également aider les compagnies pétrolières à évaluer la qualité des nouvelles réserves.

En 2010, la marée noire de Deepwater Horizon a déversé environ 5 millions de barils dans le golfe du Mexique, devenir la plus grande marée noire de l'histoire des États-Unis. Dans ce cas, une partie de l'huile peut être nettoyée en l'écumant de la surface, tandis que les détergents ajoutés à l'eau avec l'action des vagues peuvent provoquer la dispersion d'une grande partie de l'huile sous forme de gouttelettes.

Pendant que cela brise la nappe, les gouttelettes d'huile se répandent au loin, devenant difficile à traiter et créant de la pollution dans de vastes zones océaniques. Maintenant, les chercheurs pensent qu'il est possible de contrer ce problème avec l'aide de bactéries océaniques qui ont évolué pour consommer le pétrole naturellement émergent des suintements sous-marins.

Dans un projet financé par l'UE appelé OILY MICROCOSM, une équipe à l'Université Technique de Crète, Grèce, étudient comment les bactéries aident à décomposer le pétrole dans ces gouttelettes.

"Environ 40% du pétrole qui se retrouve dans la mer provient de suintements naturels, " a déclaré le Dr George Kapellos, qui travaille sur le projet. "Donc, les espèces microbiennes ont évolué pour le dégrader."

Des problèmes surviennent lorsque la concentration du pétrole est très élevée et lorsque les microgouttelettes se propagent au loin sous l'action des courants océaniques.

"Nous essayons de suivre le devenir des microgouttelettes lorsqu'elles sont dégradées par les microbes, " a déclaré le Dr Kapellos, qui coopère avec des scientifiques du Massachusetts Institute of Technology.

Bien qu'à ses débuts (le projet n'ait commencé qu'en novembre de l'année dernière), il a déjà identifié trois mécanismes potentiels qui permettent aux bactéries de décomposer le pétrole.

Le premier implique que les gouttelettes se dissolvent dans la colonne d'eau et soient consommées par les microbes. Une seconde est que les microbes se fixent à la surface de la gouttelette d'huile et consomment l'huile sans qu'il soit nécessaire de la dissoudre. Le troisième mécanisme potentiel implique la formation autour de l'huile de colonies de bactéries appelées biofilms.

« Les deux premiers mécanismes sont assez bien connus, mais le troisième est moins bien compris, " a déclaré le Dr Kapellos, qui présente ses premières conclusions à la conférence GoMRI à la Nouvelle-Orléans aux États-Unis qui se déroule jusqu'au 7 février. « On pourrait penser, plus un biofilm est épais (avec un nombre élevé de) microbes, plus la dégradation de la goutte d'huile serait rapide, " dit-il. " Mais ce n'est pas nécessairement le cas, car les biofilms agissent également comme des barrières de diffusion qui empêchent la dissolution de la gouttelette."

"Un biofilm qui recouvre une microgouttelette et s'épaissit avec le temps n'accélérera le taux de rétrécissement des gouttelettes que si l'huile est plus soluble et mobile dans le biofilm que dans l'eau de mer, ", a-t-il déclaré. Cela pourrait augmenter la perspective d'exploiter ces biofilms oléophiles (qui aiment le pétrole) pour aider à décomposer les déversements de pétrole plus rapidement.

Microgouttelettes toxiques

Les travaux de modélisation entrepris par le Dr Kapellos démontrent que, lorsque des microgouttelettes de pétrole descendent sur le fond marin, ils se concentrent d'une manière qui affecte la façon dont les microbes vont les décomposer.

"Pour l'instant, il n'y a pas de méthode pour gérer la dispersion des gouttelettes dans les eaux profondes en dessous de 300 mètres, " dit-il. " C'est important, comme les microgouttelettes sont connues pour être plus toxiques pour les poissons, mammifères marins et invertébrés, et les déversements peuvent avoir des impacts majeurs sur les économies locales qui en dépendent.

"Nous espérons que le travail fondamental que nous effectuons aura un impact positif sur le développement de méthodes de lutte contre les marées noires en mer, " il a dit.

Encore, bien que les micro-organismes qui mangent de l'huile puissent aider à la nettoyer dans des endroits où elle n'est pas la bienvenue, ils peuvent également créer un casse-tête majeur pour l'industrie pétrolière.

Des recherches récentes menées par des scientifiques allemands montrent que les microbes semblent vivre dans les réservoirs de pétrole eux-mêmes, suspendus dans des gouttelettes d'eau microscopiques, des centaines de mètres sous le fond marin.

Professeur Rainer Meckenstock, un microbiologiste à l'Université de Duisburg-Essen, pense que ces communautés microbiennes complexes ont été piégées avec l'eau du pétrole il y a longtemps et se développent à l'intérieur des gouttelettes d'eau en tant qu'écosystèmes miniatures. C'est une découverte extraordinaire, comme de nombreux scientifiques doutaient que la vie puisse survivre dans un environnement aussi toxique, environnement hostile.

Il dirige maintenant un projet sur la vie microbienne dans l'huile appelé EcOilogy, financé par le Conseil européen de la recherche de l'UE, qui cherche à savoir si les bactéries vivent généralement dans les réservoirs de pétrole et quel rôle elles jouent dans la dégradation du pétrole là-bas.

"Les réservoirs de pétrole contiennent généralement de l'eau, " a déclaré le professeur Meckenstock. " Les organismes présents dans les gouttelettes sont pour la plupart des bactéries connues dans les réservoirs de pétrole et dont certaines sont connues comme des dégradeurs d'hydrocarbures typiques. "

Comme les gouttelettes d'eau dans l'huile doivent être saturées d'huile, cela rend le système très toxique.

"C'était vraiment surprenant de trouver ces gouttelettes si bien peuplées d'une communauté microbienne vibrante, " a déclaré Meckenstock. Malheureusement, une communauté florissante de micro-organismes peut réduire considérablement la qualité de l'huile. Dans les sables bitumineux de l'Athabasca au Canada et le lac Pitch à Trinidad, par exemple, le pétrole s'est dégradé au point qu'il ne reste que du bitume à faible teneur.

Mini-écosystème

Si des bactéries sont responsables de ce type de dégradation, cela pourrait aider les compagnies pétrolières à évaluer le degré de biodégradation d'une nouvelle réserve de pétrole. Non seulement que, Meckenstock pense également que les gouttelettes remplies de microbes offrent également une autre opportunité de recherche unique. Il compare les gouttelettes à des mini-planètes discrètes flottant dans l'espace - similaires à bien des égards, mais totalement isolés les uns des autres. L'étude de l'évolution des bactéries dans de telles gouttelettes pourrait fournir de nouvelles informations sur le développement des écosystèmes microbiens.

"Il y a des centaines d'espèces microbiennes différentes dans chaque gouttelette, ", a-t-il déclaré. "Les gouttelettes constituent des mini-écosystèmes totalement séparés les uns des autres, une caractéristique unique pour les micro-organismes sur cette planète.

"Cela nous permet d'étudier les principes fondamentaux de l'assemblage de l'écosystème microbien."