ثروة بيئية.. اكتشاف ميكروبات قادرة على تنقية مياه العالم بأسره!

اكتشف فريق علمي أمريكي شعبة ميكروبية جديدة قادرة على النمو في أعماق تصل إلى 21 مترا تحت سطح الأرض، وهو اكتشاف قد يُسهم بشكل كبير في تحسين تقنيات تنقية المياه الجوفية.

وتمكّن العلماء بقيادة البروفيسور جيمس تيدجي، مدير مركز علم البيئة الميكروبية في جامعة ولاية ميشيغان (MSU)، بالتعاون مع فريق بحثي دولي، من تحديد الشعبة الميكروبية الجديدة التي تحمل اسم CSP1-3، في عينات تربة عميقة من ولاية آيوا الأمريكية ومناطق في الصين، ضمن نطاق ما يعرف بـ"المنطقة الحرجة" للأرض، التي تمتد من قمم الأشجار إلى أعماق التربة، وتصل إلى عمق يقارب 213 مترا.

وقال تيدجي إن المنطقة الحرجة تعد من أكثر الأنظمة البيئية حيوية، إذ تنظم عمليات أساسية، مثل تكوين التربة ودورة المياه ودورة المغذيات، وهي عمليات تؤثر بشكل مباشر في إنتاج الغذاء وجودة المياه وصحة النظم البيئية.

وأضاف: "رغم أهميتها الكبيرة، فإن الأعماق السفلية لهذه المنطقة لا تزال إلى حد كبير غير مستكشفة".

وأظهرت تحليلات الحمض النووي لعينة التربة أن CSP1-3 تنحدر من كائنات كانت تعيش في بيئات مائية، مثل الينابيع الساخنة والمياه العذبة، قبل أن تتحول تدريجيا إلى التربة السطحية ثم التربة العميقة. وبيّن الفريق أن هذه الميكروبات لا تزال نشطة أيضيا رغم البيئة القاسية.

وأوضح تيدجي: "خلافا للاعتقاد السائد بأن الكائنات الدقيقة في الأعماق تكون في حالة سكون، وجدنا أن هذه الميكروبات تنمو ببطء ولكنها نشطة للغاية".

ولفت إلى أن الميكروبات لم تكن مجرد حالة نادرة، بل شكّلت ما يصل إلى 50% من مجتمعات التربة العميقة، وهي نسبة تفوق بكثير ما يُلاحظ في التربة السطحية.

ويُرجّح العلماء أن هذا يعود إلى قدرة CSP1-3 على التكيف مع ظروف بيئية فقيرة ومختلفة تماما.

وتؤدي التربة دورا رئيسيا في ترشيح وتنقية المياه من خلال عمليات فيزيائية وكيميائية وبيولوجية. وبينما تعالج التربة السطحية كميات صغيرة من المياه بتدفق سريع، تحتفظ التربة العميقة بكميات أكبر، ما يوفر بيئة مثالية لازدهار CSP1-3.

وتتغذى هذه الشعبة على الكربون والنيتروجين المتسربين من الطبقات العليا، ما يساهم في استكمال عملية تنقية المياه.

وقال تيدجي: "CSP1-3 تعمل ككائنات زبّالة دقيقة، تلتقط وتستفيد من المخلفات العضوية المتسربة عبر التربة، ولها وظيفة بيئية واضحة".

ويعتزم فريق البحث محاولة زراعة هذه الميكروبات في المختبر لفهم خصائصها الفسيولوجية بشكل أعمق، إلا أن هذه المهمة لن تكون سهلة بسبب تعقيد الظروف التي تتطلبها للنمو خارج بيئتها الطبيعية.

نشرت نتائج الدراسة في مجلة وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم (PNAS).

المصدر: interesting engineering