Zdolność glonów do sekwestracji węgla

Seed Health, firma zajmująca się naukami o mikrobiologiach, ujawniła swoje najnowsze badania pokazujące, że mikroorganizmy, w szczególności niebiesko-zielone algi, mogą odblokować nowe rozwiązania w zakresie sekwestracji węgla.

Badania są wynikiem współpracy między SeedLabs, działem badań środowiskowych Seed Health, a zespołem Two Frontiers Project (2FP) kierowanym przez dr Bradena Tierneya.

Komentując ogłoszenie, jeden z założycieli Seed Health twierdzi:

„…założyliśmy SeedLabs, aby wykorzystać moc mikrobów do zwiększenia różnorodności biologicznej i odbudowy ekosystemów, na które miała wpływ działalność człowieka. Dzięki tej współpracy mamy potencjał, by napędzać „bio-rewolucję” w technologii węglowej i odkrywać nowe rozwiązania, które zajmą się kryzys klimatyczny.”

Potrzeba radykalnego wychwytywania dwutlenku węgla

Świat znajduje się pod silną presją, aby ograniczyć emisję dwutlenku węgla wynikającą z wylesiania, zwiększonego wykorzystania paliw kopalnych i działalności przemysłowej. Wszystkie te czynniki pogarszają zmiany klimatu, a Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu ONZ podkreślił znaczenie dekarbonizacji w celu złagodzenia tego zjawiska.

Naukowcy czynią wielkie postępy w kierunku zwiększenia światowej zdolności do usuwania i sekwestracji emisji dwutlenku węgla z atmosfery. oraz zespół badawczy z SeedLabs i 2FP.

2FP Innowacyjne, oparte na danych podejście do badania bogatych w węgiel środowisk planety jest idealne do odkrywania idealnych drobnoustrojów wychwytujących węgiel. Ich odkrycia mogą pomóc w odkryciu i rozwoju zaawansowanych technologii sekwestracji dwutlenku węgla.

Dr Tierney powiedział, że ciemna materia drobnoustrojów ma „wielki potencjał do zrozumienia i poprawy zdrowia naszej planety”. Dodał, że ich zespół w 2FP wykorzystuje eksplorację i skalowanie drobnoustrojów, aby zapewnić technologie sekwencjonowania nowej generacji.

Przeprowadź rewolucję wychwytywania biowęgla

Pan Labs Sfinansował badania, które składały się z dwóch wypraw. Są to CARBON1 w Vulcano, małej wyspie u wybrzeży Sycylii oraz CARBON2 w Górach Skalistych w Kolorado. Członkowie zespołu badawczego pochodzą z University of Palermo, Harvard Medical School, Colorado State University i University of Wisconsin-Madison.

Korzystając z zaawansowanych metod naukowych, udało im się odkryć nigdy wcześniej nie widzianą fotosyntetyzującą zieloną wulkaniczną bakterię znaną jako cyjanobakterie, która jest niezwykle wydajna w pochłanianiu dwutlenku węgla i wydaje się przewyższać inne drobnoustroje.

Cyjanobakterie, czyli sinice, to mikroskopijne organizmy, które naturalnie żyją w wodzie i mają ogromny apetyt na dwutlenek węgla. Jest również w stanie przekształcić wychwycony węgiel w biodegradowalne biotworzywa.

Zespół podczas pierwszego lotu, CARBON1, pobrał próbki wody, osadów i innych źródeł życia drobnoustrojów znalezionych w Vulcano. Zebrane drobnoustroje wychwytujące węgiel hodowano w środowisku laboratoryjnym, w którym zespół Akbara odkrył nowy szczep cyjanobakterii.

Według naukowca z Harvardu, szczep, który wyizolowali, był bardziej wydajny w wychwytywaniu węgla i wydawał się dostosowywać do środowiska pióropusza, „stając się gęstszy i łatwiej tonący”. Ta wyjątkowa jakość jest idealna do wychwytywania i sekwestracji dwutlenku węgla w głębinach oceanów.

Drugi zespół ekspedycyjny, CARBON2, zbadał źródła gazowe w Górach Skalistych w Kolorado (zdjęcie poniżej), o których wiadomo, że zawierają dwutlenek węgla tysiąc razy wyższy niż wycieki wulkaniczne w Vulcano na Sycylii.

Wykorzystaj naukowców Minion Oxford Nanopore System do sekwencjonowania DNA w terenie i projektowania pożywek in situ do izolacji drobnoustrojów wychwytujących węgiel. System pokazuje możliwość prowadzenia nauki zdalnie w ekstremalnych warunkach.

Stworzenie unikalnej, otwartej „żywej bazy danych” drobnoustrojów

Grupa tworzy unikalną, otwartą „żywą bazę danych” mikrobiomów ekstremofilów. Łączy dane sekwencjonowania DNA z biobankiem tysięcy różnych próbek środowiskowych i biologicznych.

Ich podejście badawcze jest nowatorskie z pomocą uczenia maszynowego i bioinformatyki mikrobiologicznej. Pozwala to zespołowi kontynuować badania w terenie długo po powrocie do laboratorium. Mogą również wrócić do swoich przechowywanych próbek i wyhodować więcej drobnoustrojów, w zależności od ich analizy naukowej.

Ostatecznie zespół może zapisać i chronić metadane i materiał biologiczny, z których będą mogli korzystać przyszli badacze. Ich pionierskie podejście – sekwencjonowanie DNA + biobank kultur – nie ma sobie równych w mikrobiologii (organizmy rozwijające się w ekstremalnych środowiskach).

Inicjatywa ta rozszerza prace środowiskowe SeedLabs poza innowacje probiotyczne w przywracaniu ekosystemów, obejmując przełomowe technologie mikrobiologiczne, które mogą pomóc w rozwiązaniu najbardziej krytycznych problemów związanych ze zmianami klimatycznymi.