Ao conter um grande desastre, como um derramamento de óleo, micróbios pequenos desempenham um grande papel.

Arezoo Ardekani, um professor associado de engenharia mecânica da Purdue University, publicou pesquisas que descrevem a complexa hidrodinâmica de microrganismos nas interfaces líquido-líquido e gás-líquido, mostrando que os micróbios podem migrar para áreas onde o surfactante foi aplicado.

Em 20 de abril, 2010, uma explosão catastrófica a bordo da plataforma de petróleo da Louisiana Deepwater Horizon causou a ruptura de um poço subaquático, descarregando petróleo no Golfo do México. Demorou 87 dias para tampar o poço subaquático, nesse ponto, mais de 200 milhões de galões de óleo foram descarregados no golfo. As autoridades usaram muitas táticas diferentes para conter os danos do derramamento de óleo, como depender de micróbios para digerir hidrocarbonetos, e usando produtos químicos dispersantes (ou surfactantes) para quebrar manchas de óleo, tornando mais fácil para os micróbios digerirem.

"Micróbios foram os 'primeiros a responder' ao derramamento de óleo, "Disse Ardekani." Eles remediaram uma quantidade significativa de hidrocarbonetos. Mas o Golfo do México é um lugar grande. Como tantos micróbios encontraram este óleo? "

Como Ardekani descobriu, o desempenho dos micróbios foi afetado pelo surfactante, mas não como alguém esperava.

"Existem várias coisas que fazem com que os microrganismos se movam, "disse ela." Por exemplo, os micróbios próximos a um derramamento de óleo podem ser motivados por quimiotaxia, ou seja, pegando o rastro químico de uma fonte potencial de alimento. Mas o surfactante realmente criou um fenômeno hidrodinâmico que fez com que os micróbios se reunissem em números ainda maiores. "

A equipe de Ardekani testou sua hipótese no laboratório, usando células de E. coli, bactérias unicelulares, cujo comportamento é bem conhecido. Os pesquisadores imprimiram em 3D uma pequena câmara, onde eles pudessem observar microscopicamente os movimentos das células em uma suspensão líquida, e então testamos o que acontecia quando aquele líquido entrava em contato com outro líquido de viscosidade diferente. Os resultados mostraram que as células de E. coli se acumularam em maior densidade nas interfaces líquido-líquido, e ainda maior densidade nas interfaces gás-líquido.

"Esses surfactantes mudaram a propriedade da interface, "Disse Ardekani." Se os micróbios são atraídos hidrodinamicamente pelas interfaces gás-líquido, a presença de surfactantes o tornava ainda mais atraente. "

Usando este experimento como um guia, os pesquisadores construíram modelos teóricos que explicaram com sucesso a complexa dinâmica dos fluidos nessas interfaces gás-líquido. A pesquisa deles foi destaque na capa do jornal Matéria Macia , e também publicado na revista Revisão Física E .

O uso de dispersantes durante o derramamento de óleo da Deepwater Horizon gerou polêmica; Os cientistas discordaram sobre se os produtos químicos faziam mais mal do que bem para o ecossistema. Após o desastre, A BP gastou US $ 500 milhões para estabelecer a Iniciativa de Pesquisa do Golfo do México, uma organização independente que financia pesquisas científicas completas para mitigar os efeitos do derramamento. A pesquisa de Ardekani é um dos resultados desse esforço.

"Não sabíamos de nada disso antes do derramamento, "Disse Ardekani." A principal razão pela qual eles usaram dispersantes foi para quebrar o tamanho das gotas de óleo. Mas agora descobrimos um novo mecanismo hidrodinâmico, que a adição de surfactante faz com que os micróbios passem mais tempo perto das gotículas de óleo. Este, combinado com quimiotaxia, pode potencialmente dar aos micróbios mais tempo para decompor esses hidrocarbonetos. "