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Au plus profond de la terre rocheuse, dans les fissures remplies de liquide créées par la fracturation, vit une communauté de microbes hautement interactifs - une communauté qui pourrait immédiatement avoir de graves implications pour les entreprises énergétiques, la santé humaine et les scientifiques étudiant le potentiel de vie sur Mars.
De nouvelles recherches ont permis de découvrir les détails génétiques des microbes trouvés dans les puits de fracturation. Non seulement un large éventail de bactéries et de virus se développent dans ces crevasses créées par la fracturation hydraulique, mais ils ont également le pouvoir de produire du méthane, selon une étude menée par des scientifiques de l'Ohio State University et publiée dans la revue Actes de l'Académie nationale des sciences .
Cela signifie qu'il est possible que les minuscules formes de vie puissent créer plus d'énergie - et à partir d'une source différente - que ce que les entreprises de fracturation recherchent en premier lieu.
D'autre part, les microbes trouvés dans des échantillons de puits de l'Ohio, La Virginie-Occidentale et la Pennsylvanie pourraient signaler des problèmes potentiels du point de vue de l'industrie :elles pourraient s'avérer corrosives, toxique ou autrement problématique, a déclaré l'auteur principal de l'étude, Kelly Wrighton, professeur adjoint de microbiologie à l'Ohio State.
"Les entreprises énergétiques dépensent beaucoup d'argent et de ressources pour essayer de se débarrasser de la vie dans ces systèmes, " elle a dit.
La fracturation hydraulique consiste à forcer des fissures ouvertes dans les roches profondes de la terre en introduisant un liquide à haute pression et d'autres composants, y compris le sable et les produits chimiques, pour extraire du pétrole ou du gaz. Produits chimiques, les stabilisants et l'eau injectée dans les puits contribuent sans aucun doute à la diversité microbienne en leur sein, les chercheurs ont dit.
Il s'agissait de la première étude à examiner les microbes de plusieurs sites dans un environnement contrôlé, et a présenté une opportunité scientifique rare, a déclaré le co-auteur de l'étude Michael Wilkins, professeur adjoint de sciences de la terre à l'Ohio State.
"Ces puits sont si profonds et difficiles à échantillonner - l'accès au liquide dans les puits nous a offert une opportunité unique de comprendre comment ces microbes vivent dans ces saumures, haute pression, conditions de haute température, " a déclaré Wilkins.
Les résultats détaillés dans l'étude informeront l'industrie de la fracturation hydraulique, écologistes et autres. Mais ils ont aussi des implications potentielles beaucoup plus loin de chez eux.
"Trouver la vie dans ces rochers, salé, des conditions difficiles à vivre ne seraient pas différentes de trouver la vie sur une autre planète, " dit Wrighton, qui a récemment demandé une subvention de la NASA relative à cette poursuite.
"Si nous voulons réfléchir à ce que serait la vie si elle pouvait exister sur Mars, c'est probablement un très bon point de départ."
Des études antérieures de puits de fracturation avaient documenté la présence de certains microbes et mis en évidence leur capacité à produire du méthane, mais n'offrait pas d'informations détaillées sur la complexité des communautés et la façon dont elles interagissent, a déclaré Mikayla Borton, co-auteur de l'étude, un étudiant diplômé en sciences de l'environnement dans le laboratoire de Wrighton.
Ces réponses sont venues du prélèvement de 40 échantillons de cinq puits de fracturation dans le laboratoire, manipuler l'environnement pour « extraire » des microbes qui n'auraient pas été identifiés dans une expérience de terrain de base et effectuer des analyses génomiques.
Les chercheurs ont également ajouté un composé appelé glycine bétaïne aux échantillons et suivi la libération de gaz au fil du temps, confirmant que, lorsque vous y êtes invité, les microbes produisaient du méthane.
"Il est vraiment important de savoir ce que ces organismes peuvent faire - pour saisir leur potentiel génomique et leurs interactions métaboliques - et déterminer quel impact cela pourrait avoir sur l'écosystème, " dit Borton.
"Nous avons découvert ici que plusieurs puits ont des micro-organismes similaires, qui sont capables de produire du méthane. En théorie, cela pourrait signifier que stimuler la communauté microbienne d'une manière ou d'une autre pourrait augmenter les rendements énergétiques. Cela n'a pas encore été fait dans le schiste, mais c'est fait dans d'autres systèmes, y compris dans les mines de charbon, " elle a dit.
Par ailleurs, les microbes trouvés dans les mines de fracturation ont des parallèles avec les microbes trouvés dans d'autres écosystèmes riches en protéines, y compris l'intestin humain et le sol, dit Borton.
« Ce que nous apprenons sur ces microbes de fracturation pourrait potentiellement aider à répondre aux questions sur la santé humaine, notamment sur la façon dont la plaque se forme dans nos artères lorsque nous avons une maladie cardiovasculaire. " elle a dit.