義大利火山島新發現 科學家成功分離出「噬碳」藍綠菌

義大利火山島武爾卡諾島(Vulcano)。 圖片來源:Peter F.(CC BY-NC-ND 2.0)
義大利火山島武爾卡諾島(Vulcano)。 圖片來源:Peter F.(CC BY-NC-ND 2.0)
無貧窮

義大利西西里島外海有一座以火山為名的小島,在這座武爾卡諾島(Vulcano)上,科學家發現火山噴泉中有一種藍綠菌能吞噬二氧化碳,且捕獲速度驚人。今年2月,研究團隊也完成了美國科羅拉多州洛磯山脈碳酸泉的取樣,環境中二氧化碳濃度較武爾卡諾島更高,有待後續進行DNA序列分析。資助這項計畫的生技公司認為,研究結果將有助於下一代的碳捕集技術。

前所未見 實驗室培養出「噬碳」火山綠光合菌

研究人員表示,這種微生物將二氧化碳轉化為生物量(biomass)的速度比任何其他已知的藍綠菌都要快。

「這些細菌似乎能在火山噴流中自然生長,有效利用環境中豐富的二氧化碳;跟其他已知生長快速的藍綠菌比較起來,該菌株在幾種條件下的碳捕獲效率更高。它們似乎也適應了冒泡、擾動的火山噴流環境,變得更密集、更容易下沉⋯⋯這種不尋常的特性,可能有助於捕捉碳並將其沉入深海封存,」研究作者之一,來自哈佛大學的舒伯特(Max Schubert)說。

去年9月,科學家首度在義大利小島上發現後,與巴勒莫大學(University of Palermo)合作展開對水文、沉積物和其他微生物來源的採樣工作。接著,哈佛醫學院(Harvard Medical School)、科羅拉多州立大學(Colorado State University)和威斯康辛大學麥迪遜分校(University of Wisconsin-Madison)等更多團隊加入合作,在實驗室環境下,從這些樣本中培養出能捕獲二氧化碳的微生物,成功分離出一種前所未見的火山綠光合菌。

初步研究數據也顯示,這種菌株可將捕捉到的碳轉化成有價值的化合物,例如可生物分解的微生物聚合PHA塑膠。

藍綠菌也非減碳萬靈丹

不過,據《衛報》報導,研究主持人、威爾康乃爾醫學院(Weill Cornell Medical College)和哈佛醫學院學者蒂爾尼(Braden Tierney)表示,這種微生物並非萬靈丹。目前因應氣候變遷和碳捕捉,仍沒有放諸四海皆準的解決方案。在部分情況下,樹木會勝過微生物或真菌。但在某些情況下,只能靠這種快速生長且會沉入水中的微生物,可能還需要大型的碳捕集池。這種微生物或許還能生產出有用的生物塑膠。

資助這項研究計畫的生技公司「Seed Health」,同時也在研究如何使用微生物酶來分解塑膠。

今年2月,研究團隊探訪美國科羅拉多州,洛磯山脈碳酸泉的二氧化碳濃度更高,取樣結果正在分析中。研究人員表示,所有關於此藍綠菌的資料,包括與庫存藍綠菌樣本配對的DNA序列結果,未來將以資料庫的形式公開發表,供其他科學家使用。

洛磯山脈的碳酸泉。 圖片來源:Seed Health / John Kowitz
洛磯山脈的碳酸泉。 圖片來源:Seed Health / John Kowitz

參考資料

衛報(2023年4月19日),Volcanic microbe eats CO2 ‘astonishingly quickly’, say scientists

Seed Health新聞稿(2023年4月19日),Scientists Discover Volcanic Microbe That Could Unlock New Frontier in Carbon Capture Technology


本文授權轉載自《環境資訊中心》(原文為:義大利火山島新發現 科學家成功分離出「噬碳」藍綠菌


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