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Ölkatastrophe Ölkatastrophen: Bakterien als Alternative zu giftigen Dispersionsmitteln

| Redakteur: Dipl.-Chem. Marc Platthaus

Internationale Wissenschaftlerteams haben die Wirkungsweise von zwei Bakterienarten entschlüsselt, die künftig zur Bekämpfung von Ölkatastrophen eingesetzt werden könnten. Was die beiden Baktieren Alcanivorax borkumensis und Oleispira antarctica in den Meeren leisten können, beschreiben Wissenschaftler der Helmholtz-Zentren für Umweltforschung und Infektionsforschung gemeinsam mit internationen Kollegen in zwei wissenschaftlichen Artikeln.

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Die Ölbohrinsel "Deepwater Horizon" war nach einer Explosion im April 2010 gesunken. Das Unglück führte zu einer verheerenden Ölpest im Golf von Mexiko.
Die Ölbohrinsel "Deepwater Horizon" war nach einer Explosion im April 2010 gesunken. Das Unglück führte zu einer verheerenden Ölpest im Golf von Mexiko.
(Bild: U.S. Coast Guard)

Leipzig – Bisher wurden bei Ölkatastrophen häufig Chemikalien eingesetzt, um das Öl aufzulösen, dadurch leichter abbaubar zu machen und von der Meeresoberfläche zu entfernen. Zur Bekämpfung der Ölpest im Golf von Mexiko, die durch die Havarie der Offshore-Ölbohrplattform „Deepwater Horizon“ 2010 entstanden war und bei der etwa 700.000 Tonnen Rohöl ins Meer gelangt sind, sollen nach Angaben der US-Umweltbehörde EPA über sieben Millionen Liter dieser Chemikalien versprüht worden sein. Zu den bekanntesten zählten Dispergatoren mit dem Markennamen Corexit, die nach dem Tankerunglück der Exxon Valdez in Alaska 1989 entwickelt worden sind. Diese Stoffe sind jedoch wegen ihrer Nebenwirkungen für Umwelt und Menschen zunehmend in die Kritik geraten.

Im Rahmen des EU-Projektes BACSIN haben daher Wissenschaftler aus verschiedenen Ländern nach Alternativen gesucht. „Ein Ansatz könnte beispielsweise sein, ölabbauende Bakterien in ihrem Wachstum zu stimulieren oder z.B. durch Gefriertrocknung besser anwendbar zu machen, um sie leichter als Pulver über dem Ölteppich zu versprühen“, erklärt Dr. Hermann J. Heipieper vom UFZ die Idee. „Allerdings sind noch viele Details zu klären bis eine solche Technologie zur Bekämpfung von Ölkatastrophen eingesetzt werden kann. Priorität sollte daher immer die Vorsorge haben. So sehr wir uns auch anstrengen, alle Reparaturversuche werden die Natur nicht in den ursprünglichen Zustand versetzen können. Ganz davon zu schweigen, dass Umweltschäden zu reparieren immer teurer ist, als diese zu vermeiden.“

Rohöl lässt die Bakterien blühen

Ölabbauende Bakterien sind keine Erfindung des Menschen. Sie gibt es seit Millionen von Jahren. Neu ist lediglich die Menge des Öls, das bei Katastrophen ins Meer gelangt. Daher sucht die Wissenschaft nach Wegen, wie die natürlichen Abbauprozesse beschleunigt werden könnten. Im Fokus stehen dabei Kohlenwasserstoffaufbrechende – so genannte marine hydrocarbonoklastische – Bakterien. Diese Spezialisten in marinen Ökosystemen sind in der Lage, aliphatische Kohlenwasserstoffe abzubauen und als Energiequelle zu nutzen. Die Bakterien sind im Meerwasser weltweit verbreitet, aber nur in geringen Mengen. Stoßen sie auf Rohöl, dann vermehrt sich ihre Population stark. Es kommt zu einer eine Art Blüte, wie dies von marinen Algen bekannt ist. Trotz ihrer wichtigen ökologischen Bedeutung ist noch relativ wenig über die Vorgänge in den Zellen dieser Bakterien bekannt.

Forscher des UFZ unter Leitung von Dr. Hermann J. Heipieper führten daher detaillierte physiologische und genomische Analysen der beiden Referenzstämme dieser Gruppe von Bakterien, Alcanivorax borkumensis und Oleispira antarctica durch, die über ein großes Anpassungspotenzial verfügen. Dies zeigt sich besonders in Veränderungen der Zelloberfläche, dem direkten Einbau der biologisch oxidierten aliphatischen Kohlenwasserstoffe in die Zellmembranen und die Regulierung von Genen zur Anpassung an Umweltstress.

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