Конкреций метод: бактерии помогут вырастить редкоземельные минералы на дне океана

Российские ученые исследовали микробные сообщества, участвующие в образовании руд с полезными элементами на морском дне. Эти бактерии могут стать основой для технологий, позволяющих «выращивать» минералы, включая редкоземельные металлы, в шельфовой зоне и очищать акватории от промышленных стоков. Хотя эти возможности пока слабо изучены, эксперты подчеркивают необходимость поиска альтернативных источников из-за истощения доступных ресурсов. Об этом рассказывает Известия.

В ходе исследования были выявлены микроорганизмы, способствующие образованию железомарганцевых конкреций — рудных образований на дне океана. Ученые полагают, что в будущем, научившись управлять этими процессами, можно будет искусственно «выращивать» минералы. В проекте участвовали специалисты из Московского государственного университета, Института океанологии РАН, Института микробиологии РАН и Балтийского федерального университета.

Конкреции состоят из гидроксидов железа и марганца, а также содержат примеси меди, кобальта и никеля. В океане такие образования растут медленно, но на шельфе этот процесс происходит значительно быстрее. Например, на дне Балтики скорость их роста может достигать нескольких миллиметров за сто лет. Современные исследования показывают, что микроорганизмы играют важную роль в этом процессе.

Ученые отобрали образцы в Финском заливе, часть из которых использовали для анализа ДНК, а другую часть — для получения накопительных культур в лаборатории. Эксперименты позволили выделить сообщества микроорганизмов, связанные с конкрециями. ДНК-анализ показал присутствие групп бактерий и архей, которые практически отсутствуют в окружающем донном осадке.

По словам исследователя Валерия Лисуна, пока сложно утверждать, что эти микробы непосредственно «строят» конкреции, но они формируют условия, способствующие активному осаждению минералов. В будущем такие микроорганизмы могут быть использованы для очистки промышленных стоков и извлечения растворенных металлов.

Добыча ресурсов на дне океана может нести экологические риски, так как экосистемы этих районов недостаточно изучены. Специалисты подчеркивают, что прежде чем начинать добычу, стоит рассмотреть переработку электронных отходов, содержащих ценные металлы. Исследования показывают, что микроорганизмы могут стать активными участниками рудогенеза, что открывает возможности для разработки методов управляемого концентрирования металлов.

Внедрение таких технологий требует выделения чистых культур микроорганизмов и, возможно, применения генной инженерии. Успешное применение разработки возможно благодаря хорошо известным научным методам.