“จุลินทรีย์กินน้ำมัน” ความหวังกู้วิกฤตอ่าวเม็กซิโก

วิกฤตการณ์การรั่วไหลของน้ำมันดิบในอ่าวเม็กซิโกยังคงดำเนินต่อไปไม่มีที่สิ้นสุด หลังแท่นขุดเจาะน้ำมันของบีพีระเบิดเมื่อปี 2010 และมนุษย์ก็ยังคงต้องพยายามกันต่อไปที่จะขจัดน้ำมันที่ปนเปื้อนในทะเลและลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม แต่ล่าสุดนักวิจัยได้ค้นพบแบคทีเรียกินน้ำมันกลุ่มใหม่ที่จะช่วยชำระล้างมลพิษในทะเลอย่างมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น

จากการรายงานผลการศึกษาของทีมนักวิจัยในที่ประชุมสมาคมเคมีแห่งสหรัฐอเมริกา (American Chemical Society) ได้เผยถึงข้อมูลของจุลินทรีย์ที่จะนำมาใช้ในการย่อยสลายน้ำมัน พร้อมกับให้ข้อสรุปด้วยว่าทำไมการใช้สารเคมีขจัดคราบน้ำมันจึงไม่เป็นผลสำเร็จในภารกิจดังกล่าว ขณะที่ผลกระทบในระยาวจากการปนเปื้อนของน้ำมันดิบปริมาณมหาศาลในทะเลเป็นเวลานานหลายสิบสัปดาห์ก็ยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด แม้ว่าจะมีการกำจัดน้ำมันดิบออกไปได้ในเวลา 87 วัน ภายหลังการระเบิดของแท่นขุดเจาะ และข้อวิตกกังวลที่เด่นชัดที่สุดของนักวิทยาศาสตร์ก็คือ ทำอย่างไรให้อ่าวเม็กซิโกกลับคืนสู่สภาพเดิม

ศาสตราจารย์ เทอร์รี ฮาเซน (Prof Terry Hazen) จากมหาวิทยาลัยเทนเนสซี (University of Tennessee) เมืองน็อกซ์วิลล์ มลรัฐเทนเนสซี ผู้ทำการศึกษาจุลินทรีย์ย่อยสลายคราบน้ำมัน ที่ค่อยๆ ขยายผลในการศึกษาไปสู่ระดับที่ใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ นับตั้งแต่เกิดหายนภัยแท่นขุดเจาะน้ำมันดีพวอเตอร์ฮอไรซัน (Deepwater Horizon) ของบริติชปิโตรเลียม (BP) ระเบิดเมื่อ เม.ย.2010 ส่งผลให้เกิดการรั่วไหลของน้ำมันดิบครั้งรุนแรงที่สุดนอกชายฝั่งสหรัฐฯ กระทั่งล่าสุดทีมวิจัยค้นพบจุลินทรีย์บางกลุ่มที่มีประสิทธิภาพในการย่อยสลายคราบน้ำมันชนิดที่ว่าไม่เคยเห็นมาก่อน

“พวกมันสามารถย่อยสลายโมเลกุลของสารแอลเคน (alkane) ซึ่งเป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนชนิดสายโซ่ยาวที่เป็นองค์ประกอบในน้ำมันปิโตรเลียม เรียกได้ว่าพวกมันเป็นจรวดนำวิถีในการค้นหาน้ำมันโดยแท้จริง” ฮาเซนเผยในการประชุม ซึ่งบีบีซีนิวส์นำมารายงานต่อ

เขาบอกว่าในทางทฤษฎีก็คงไม่ใช่เรื่องน่าประหลาดใจที่ท้องทะเลจะเป็นแหล่งของจุลินทรีย์กินน้ำมัน เพราะโดยธรรมชาติแล้วก็เกิดการรั่วซึมของน้ำมันจากก้นมหาสมุทรมาเป็นเวลาหลายล้านปีแล้ว และจากรายงานของสมาคมวิทยาศาสตร์แห่งชาติสหรัฐอเมริกา (US National Academy of Sciences report) ในปี 2546 ได้ระบุไว้ว่า ในแต่ละปีมีการรั่วซึมของน้ำมันดิบในบริเวณอ่าวเม็กซิโกเฉลี่ยมากถึง 140,000 ตัน

ผลของการศึกษาวิจัยครั้งล่าสุดที่ตีพิมพ์ในวารสาร “ฟรอนเทียร์สอินไมโครไบโอโลจี” (Frontiers in Microbiology) ศ.ฮาเซน และทีมวิจัยได้ทำการสร้างแผนที่จีโนมของจุลินทรีย์ และทำการค้นหาว่ายีนใดเกี่ยวข้องกับคุณสมบัติในการย่อยสลายน้ำมันที่มีความเข้มข้นสูง ซึ่งน้ำมันที่รั่วออกมาจากแท่นขุดเจาะน้ำมันดีพวอเตอร์ ฮอไรซัน ประกอบไปด้วยโมเลกุลคาร์บอนหลากหลายชนิด เช่น แอลเคน, มีเทน และสารในกลุ่มโพลิไซคลิกอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน (polycyclic aromatic hydrocarbons : PAHs) ซึ่งมีความเป็นพิษต่อสิ่งแวดล้อม

จากการศึกษาจุลินทรีย์ในกลุ่มเมทาโนโทรฟ (methanotrophs) ซึ่งมีความสามารถในการย่อยสลายมีเทน ทีมนักวิจัยพบว่า เมื่อมีการรั่วไหลของมีเทนอย่างฉับพลัน จุลินทรีย์ดังกล่าวจะทำงานได้ดีกว่าการรั่วซึมอย่างช้าๆ

“เมื่อเจอกับมีเทนเข้าอย่างฉับพลัน ประชากรจุลินทรีย์เมทาโนโทรฟจะเพิ่มจำนวนขึ้นมาอย่างหนาแน่น พวกมันก็จะกินมีเทนกันจนอ้วนพีและมีความสุข จนอาหารของมันหมดลง และจุดนี้เองพวกมันก็จะกินทุกสิ่งที่ขวางหน้า มันจะช่วยกันย่อยสลายสารจำพวกคาร์บอนและพวกองค์ประกอบของน้ำมันดิบ จึงช่วยชำระคราบน้ำมันที่รั่วไหลได้อย่างล้ำลึก และนี่เองที่ทำให้ผมคิดว่าอ่าวเม็กซิโกจะใสสะอาดได้มากกว่าที่คุณคิด ไม่ใช่เฉพาะแต่คราบน้ำมันเท่านั้น แต่ยังรวมไปถึงสิ่งสกปรกที่เป็นอินทรีย์สารต่างๆ ด้วย” ศาสตราจารย์ฮาเซน กล่าว

กาเบรียล กาโซซี (Gabriel Kasozi) นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเมกีเรียแห่งกัมปาลา (Makerere University of Kampala) ในประเทศยูกันดา ซึ่งได้ทำการศึกษาดินตะกอนบริเวณชายหาดหลุยเซียนาของสหรัฐฯ หลังจากที่แท่นขุดเจาะน้ำมันดังกล่าวระเบิด โดยเก็บตัวอย่างดินตะกอนริมชายฝั่งที่ความลึก 3 เมตรและ 15 เมตร มาทำการศึกษา โดยพบว่าครึ่งชีวิตของครึ่งชีวิตของสารแอลเคนอยู่ที่ประมาณ 70 วัน และสารกลุ่ม PAHs อยู่ที่ประมาณ 100 วัน และหลังจากผ่านไปหนึ่งปี เขาก็พบว่าความเข้มข้นของสารปนเปื้อนดังกล่าวลดลงจนเท่ากับระดับปกติ

นอกจากนี้ยังมีรายงานผลการวิจัยที่ตีพิมพ์ในวารสารเอนไวรอนเมนทอล พอลลูชัน (Environmental Pollution) ฉบับเดือนกุมภาพันธ์ที่ผ่านมา ระบุว่าความเป็นพิษที่เกิดจากการผสมผสานกันของน้ำมันและสารเคมีขจัดคราบน้ำมันต่อแบคทีเรียที่มีความสำคัญในระบบนิเวศ มีตัวเลขที่มากกว่าความเป็นพิษที่เกิดจากสารประกอบเดี่ยวๆ ถึง 52 เท่า

ดองกี โจ (Dongye Zhao) จากมหาวิทยาลัยออเบิร์น (Auburn University) ในสหรัฐฯ อธิบายเรื่องนี้ว่า ที่เป็นเช่นนี้เพราะสารเคมีขจัดคราบน้ำมันเป็นสาเหตุให้ดินตะกอนชายฝั่งมีการดูดซับสารประกอบที่เป็นอันตรายได้มากขึ้น จึงส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมยาวนานขึ้นอีก ยิ่งไปกว่านั้น สารเคมีขจัดน้ำมันยังไปรบกวนกระบวนการย่อยสลายคราบน้ำมันตามธรรมชาติอีกด้วย รวมถึงผลที่เกิดจากแสงอาทิตย์และก๊าซโอโซนที่ระดับพื้นดิน

อย่างไรก็ตาม ศาสตราจารย์ฮาเซนกล่าวอีกว่า แม้อ่าวเม็กซิโกจะได้รับการชำระล้างคราบน้ำมันได้ดียิ่งขึ้นและเร็วขึ้นกว่าที่เราคาดไว้ แต่ก็ยังคงได้รับผลจากน้ำมันที่ยังรั่วไหลออกมาอย่างต่อเนื่องและเต็มจำนวน

“ปลา, แบคทีเรีย และแพลงก์ตอน หรืออะไรก็ตามที่ว่ายน้ำผ่านไปในที่มีน้ำมันปิโตรเลียมปนเปื้อนอยู่ ซึ่งเราไม่รู้ว่าจะเกิดผลอย่างไรขึ้นในระยะยาว ผมจึงวิตกกังวลกับเรื่องนี้มาก ว่าจะทำอย่างไรให้อ่าวเม็กซิโกฟื้นคืนสภาพเดิมให้ได้ ซึ่งเธอ (อ่าวเม็กซิโก)ได้รับบาดเจ็บอย่างสาหัส และผมก็เป็นห่วงว่าระบบนิเวศจะทนต่อสภาพดังกล่าวได้มากแค่ไหน” ศ.ฮาเซนกล่าวทิ้งท้าย