De meilleurs insectes pour les déversements de pétrole

Des scientifiques européens ont séquencé le génome d'une bactérie mangeuse de pétrole, une mesure qui pourrait ouvrir la voie à des moyens plus rapides et plus efficaces de nettoyer les déversements de pétrole.

Les cellules mangeuses d'hydrocarbures pourraient aider à nettoyer les nappes de pétrole en convertissant les alcanes du pétrole brut en polymères de stockage, représentés ici par des taches blanches à l'intérieur de la cellule. (Crédit : Heinrich Lünsdorf, Centre de recherche allemand pour la biotechnologie)

Avec un plan complet pour Alcanivorax borkumensis, des chercheurs espèrent mieux comprendre les mécanismes physiologiques spécialisés qui permettent aux bactéries de vivre presque exclusivement d'hydrocarbures, déclare Vitor Martins dos Santos du Helmholtz Center for Infection Research (anciennement le German Research Center for Biotechnology) à Braunschweig, en Allemagne, qui a codirigé le projet international. Le séquençage de l'organisme aux 2 755 gènes est décrit dans la revue Biotechnologie naturelle . Les résultats pourraient révéler comment optimiser les conditions pour ces insectes et ainsi leur permettre d'aider à éponger les centaines de millions de litres de pétrole qui pénètrent dans la mer chaque année, explique Martins dos Santos.

La capacité de certaines bactéries à métaboliser le pétrole est bien connue depuis plus d'un siècle. Mais jusqu'à présent, les efforts visant à exploiter ces capacités pour les efforts de remédiation ont échoué. Il a été utilisé dans le passé et a été un échec complet, dit Victor de Lorenzo , directeur adjoint du Centre national de biotechnologie de Madrid, Espagne.

Dans un exemple, des bactéries ont été utilisées expérimentalement pour essayer d'aider à nettoyer les 11 millions de gallons de pétrole brut crachés par l'Exxon. Valdez après s'être échoué au large des côtes de l'Alaska en 1989. Mais cela n'a fait aucune différence, dit de Lorenzo.

Le problème n'était pas un manque de bactéries, dit-il. En effet, bien que les bactéries mangeuses de pétrole ne soient pas courantes dans les environnements non pollués, elles sont abondantes là où il y a du pétrole; À. borkumensis représente jusqu'à 90 pour cent des populations microbiennes dans les déversements de pétrole. Le défi de l'utilisation de ces bactéries pour nettoyer le pétrole consiste à créer les bonnes conditions pour qu'elles se développent plus rapidement et métabolisent le pétrole plus efficacement. Les agents de nettoyage ont commencé à le faire : il est désormais pratique courante d'ajouter des nutriments tels que des formes solubles dans l'huile d'azote et de phosphore aux déversements de pétrole, explique de Lorenzo. Cependant, ils ne comprennent toujours pas vraiment de quels nutriments spécifiques les bactéries ont besoin, explique Martins dos Santos.

Parce que les méthodes de décontamination bactérienne n'ont pas réussi, le nettoyage des déversements de pétrole dépend encore principalement du processus laborieux d'élimination physique du pétrole à l'aide de barrages flottants et d'introduction de dispersants chimiques pour briser ce qui reste. Mais de telles méthodes sont loin d'être idéales. La récupération physique du pétrole coûte cher et le pétrole dispersé chimiquement qui reste dans la mer constitue toujours une menace pour l'environnement même s'il n'est plus visible à la surface.

Mais décoder le génome d'organismes comme À. borkumensis va faire une différence, déclare Jan van Beilen, un microbiologiste qui étudie la génétique moléculaire des organismes mangeurs de pétrole à l'Institut de biologie des systèmes moléculaires de Zurich, en Suisse. Les informations génomiques ont révélé des mécanismes de transport moléculaire qui permettent à l'organisme de récupérer les nutriments de son environnement. Cela devrait, à son tour, aider à identifier les formes de phosphore et d'azote qui créeraient les meilleures conditions pour les bactéries.

La recherche pourrait également identifier la pléthore de gènes qui produisent les enzymes oxydatives que les bactéries utilisent pour dégrader l'huile, ce qui devrait faciliter la recherche d'autres organismes dotés de capacités similaires.

Et de tels organismes seront nécessaires. À. borkumensis ne peut métaboliser que des composés de faible poids moléculaire, et ceux-ci ne représentent qu'environ 70 pour cent du pétrole brut. La prochaine étape consiste donc à rechercher des organismes spécialisés dans la consommation des composés de poids moléculaire élevé restants, explique van Beilen.

Séquençage À. borkumensis n'est que la première étape, dit Martins dos Santos. Mais, dit-il, des recherches sont en cours aux États-Unis, en Australie et au Japon pour séquencer d'autres bactéries mangeuses de pétrole.

Entre-temps, Martins dos Santos et ses collègues ont déjà commencé à appliquer les connaissances acquises À. borkumensis génome. Travailler avec le Institut Alfred Wegener à Bremerhaven, en Allemagne, ils effectuent des tests pilotes dans des réservoirs en mer du Nord pour voir s'ils peuvent améliorer l'appétit de la bactérie. Nous ajoutons ces bactéries, ajoutons des nutriments et essayons de voir comment elles réagissent, dit-il.

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