Микробные сообщества помогли оценить экологическое состояние мест газодобычи в Карском море
Ученые из ФИЦ Биотехнологии РАН и НИЦ «Курчатовский институт» подтвердили экологическую безопасность законсервированных скважин в Карском море, в которых ранее проводилась добыча природного газа. Авторы использовали метанокисляющие микроорганизмы в качестве индикатора, позволяющего выявить утечки метана из месторождений.
В российских арктических морях ведется активная газо- и нефтедобыча, поэтому на их шельфе есть большое количество скважин, часть из которых активно разрабатывается. Однако есть и месторождения, добыча в которых сейчас уже не ведется, и они находятся в законсервированном состоянии. В этом случае устье скважины герметично закрыто, чтобы природный газ или нефть не проникали в воду и не загрязняли моря.
Выявить газовые утечки из законсервированных скважин можно с помощью метанотрофов — бактерий, окисляющих метан. Так, в местах, где природный газ просачивается в морскую воду, сообщества этих микроорганизмов будут более активны и разнообразны, чем там, где утечки нет.
«При повышении содержания метана в воде экосистема реагирует повышением активности и численности метанотрофных микроорганизмов. А они в свою очередь препятствуют избыточному попаданию метана в атмосферу, выступая своеобразным биологическим фильтром», — пояснил Николай Пименов, д.б.н., заведующий лабораторией реликтовых микробных сообществ ФИЦ Биотехнологии РАН, заместитель директора по научной работе.
Ученые взяли образцы донных осадков в непосредственной близости от ныне не функционирующих газовых скважин, пробуренных в период с 2017 по 2021 год. Для сравнения пробы также отобрали на расстоянии одного километра от месторождений.
Чтобы выявить метанокисляющие микроорганизмы, сотрудники Курчатовского геномного центра искали в молекулах ДНК, присутствующих в донных осадках, ген pmoa, отвечающий за окисление метана. Проанализировав последовательность этого гена, ученые смогли определить, какие группы метанотрофов и в каком количестве присутствуют в морских микробных сообществах.
Сравнив между собой образцы, взятые рядом и на отдалении от скважин, ученые пришли к заключению, что метанотрофы из обоих местообитаний филогенетически близки, то есть разработка месторождений на шельфе не оказывает значительного влияния на микробные сообщества.
Лишь в одной из законсервированной скважине, пробуренной менее двух лет назад, было обнаружено незначительное просачивание метана, т.е. повышенный уровень растворенного метана и повышенные скорости микробного окисления метана. А в скважинах, законсервированных более двух лет назад, признаков просачивания метана не обнаружилось.
«Слабое просачивание метана, зафиксированное всего в одной скважине, не создает экологических рисков для региона. Такие количества природного газа вполне успешно смогут переработать метанокисляющие бактерии в осадочных отложениях», — заключил Николай Пименов.
Результаты опубликованы в журнале Microbiology.