¿Pueden los biosurfactantes aumentar la degradación microbiológica del aceite en el agua de mar del Mar del Norte? Un equipo de investigación internacional de las universidades de Stuttgart y Tübingen, junto con la Universidad Normal del Oeste de China y la Universidad de Georgia, han estado explorando esta cuestión y los resultados han revelado el potencial de una respuesta más eficaz y respetuosa con el medio ambiente ante los derrames de petróleo.
Las fugas de petróleo a los océanos se estiman en aproximadamente 1500 millones de litros anuales en todo el mundo. Esto conduce a una contaminación ambiental significativa a nivel mundial, ya que el petróleo contiene compuestos peligrosos como los hidrocarburos aromáticos policíclicos que pueden tener efectos tóxicos o mutagénicos en los organismos. Los derrames de petróleo, en particular los catastróficos que provocan la liberación rápida de grandes cantidades de petróleo en los océanos, como los accidentes de petroleros o los incidentes en plataformas de perforación petrolera como Deepwater Horizon en 2010, son especialmente devastadores.
En tales incidentes de derrames de petróleo, se aplican rutinariamente grandes cantidades de dispersantes químicos, que varían en millones de litros según la cantidad de petróleo, para disolver las manchas de petróleo, evitar que el petróleo llegue a las costas y mejorar la dispersión del petróleo en el agua. La esperanza es que, como resultado, se mejore la degradación microbiana del aceite. Esto se debe a que los microorganismos especiales que están muy extendidos en la naturaleza pueden alimentarse de los componentes del petróleo crudo y descomponerlos en sustancias inofensivas. Esta habilidad especial de los microbios limpia naturalmente las áreas contaminadas con aceite.
«En un estudio de EE. UU. publicado en 2015, demostramos que, contrariamente a lo esperado, los dispersantes químicos en aguas profundas del Golfo de México pueden ralentizar la degradación microbiana del petróleo», dice la profesora Sara Kleindienst, quien trabajó en la Universidad de Tübingen hasta 2022 y ahora trabaja en la Universidad de Stuttgart. «Desde entonces, el tema ha estado en el centro de discusiones controvertidas, y todavía no hay una respuesta simple sobre cómo se pueden combatir los derrames de petróleo de manera más efectiva», enfatiza la profesora Sara Kleindienst.
En la búsqueda de métodos más ecológicos para tratar los derrames de petróleo, los biosurfactantes podrían ofrecer una alternativa prometedora a los dispersantes químicos. Los biosurfactantes son producidos por microorganismos y pueden aumentar la biodisponibilidad de los componentes del aceite. Por lo tanto, esto puede mejorar la degradación microbiana del aceite, que es crucial para la purificación.
Experimentos con agua de mar del Mar del Norte
Un equipo de investigación internacional dirigido por la microbióloga ambiental, la profesora Sara Kleindienst, con el geomicrobiólogo, el profesor Andreas Kappler (Universidad de Tübingen) y la biogeoquímica, la profesora Samantha Joye (Universidad de Georgia), compararon los efectos de los biosurfactantes y los dispersantes químicos. En el laboratorio de la Universidad de Tübingen, los investigadores simularon las condiciones de un derrame de petróleo. Para su experimento, tomaron más de 100 litros de agua superficial del Mar del Norte cerca de la isla de Helgoland. El agua de mar se trató con el biosurfactante ramnolípido o un dispersante (ya sea Corexit 9500 o Slickgone NS), tanto en presencia como en ausencia de aceite. El equipo de investigación utilizó marcadores radiactivos para rastrear en detalle la degradación del aceite por parte de los microorganismos. «Nuestras investigaciones con hidrocarburos marcados radiactivamente o un aminoácido marcado radiactivamente mostraron que las tasas más altas de oxidación de hidrocarburos microbianos y síntesis de proteínas ocurrieron en los microcosmos de aceite tratados con ramnolípidos», dice el profesor Lu Lu, quien trabajó anteriormente en la Universidad de Tübingen y ahora trabaja en la Universidad Normal del Oeste de China.
El impacto en la composición de las comunidades microbianas también difirió significativamente entre los enfoques que utilizaron biosurfactantes en comparación con los dispersantes químicos. «Este resultado sugiere que el uso de biosurfactantes puede estimular diferentes degradadores microbianos del petróleo, tanto en términos de crecimiento como de actividad, lo que a su vez puede afectar el proceso de limpieza después de los derrames de petróleo», dice el profesor Lu Lu.
«Nuestros hallazgos sugieren que los biosurfactantes tienen un gran potencial para su uso en futuros derrames de petróleo en el Mar del Norte o en hábitats oceánicos ricos en nutrientes similares», agrega la profesora Sara Kleindienst. «Una continuación visionaria de nuestro trabajo sería el desarrollo de productos basados en biosurfactantes que ofrezcan enfoques efectivos y ecológicos para combatir los derrames de petróleo».
