(해외환경뉴스) 해양 탄소 격리에 대한 '충격’..전기 먹는 박테리아, 기후 변화 대처
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(해외환경뉴스) 해양 탄소 격리에 대한 '충격’..전기 먹는 박테리아, 기후 변화 대처
  • 이상현 객원기자
  • 승인 2021.06.08 23:08
  • 댓글 0
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Washington University in St. Louis '해양 퇴적물에 있는 박테리아 이산화탄소 흡수, 차단' 발견

본 기사는 ENN이 전하는 최신 환경뉴스입니다. 앞으로 본지는 ENN은 물론 전세계 환경전문 언론에서 전하는 세계 환경문제도 함께 전달, 보도할 예정입니다. (편집자주)

 

 

 

해양 탄소 격리에 대한 '충격’

해양 퇴적물에 있는 전기를 먹는 박테리아는 기후 변화에 대처하는 역할을 할 수 있다; 이산화탄소를 흡수하고 차단할 수 있음을 발견했다.

사진: 과학자들은 매사추세츠주 케이프 코드에 있는 트렁크 강 하구에서 일반적인 해양 박테리아에서 새로운 균주를 분리했다. 새로운 연구는 이러한 박테리아가 기후 온난화로 인한 이산화탄소를 차단하는 데 어떤 역할을 할 수 있는지 보여준다. (사진 : Sandra Brosnahan, Woods Hole Coastal and Marine Science Center)

 

 

[2021년 6월3일 = ENN] 전 세계의 해양은 화석 연료를 태울 때 대기로 방출되는 이산화탄소의 약 25%를 흡수한다.

세인트루이스에 있는 워싱턴 대학의 새로운 연구에 따르면 전기를 먹는 박테리아로 알려진 photoferrotrophs(포토페로트로프루트로프)는 이러한 필수 과정을 촉진할 수 있다고 발표했다.

Photoferrotrophy는 빛을 에너지원으로 사용하여 무기 탄소를 유기물에 고정시키는 과정이다. (이하 “이 과정”; photoferrotrophs는 이 과정을 행하는 미생물을 일컫는다. 이하 “이 미생물”)

생물 과학과의 조교수인 Arpita Bose가 이끄는 과학자들은 염분이 섞인 퇴적물에서 발견된 박테리아가 전기를 "먹을 수 있고" 그 과정에서 기후 온난화로 인한 이산화탄소를 흡수하고 차단할 수 있음을 발견했다.

이 특이한 기술은 이전에는 민물(담수)에 서식하는 박테리아에서만 제한된 것으로 여겨졌지만 해양 박테리아에서도 흔할 수 있다. 이 연구는 국제 미생물 생태학 회의 공식 저널인 ISME 저널에 5월 30일에 게재되었다.

Bose

 

Bose는“이 미생물은 이산화탄소를 고정하고 격리하고 있으며 전기를 '먹고' 이 과정(photoferrotrophy)을 수행 할 수 있다.”라고 하며, “이 미생물(Photoferrotrophs)은 이산화탄소를 고정하면서 광합성을 위한 전자 근원으로 용해성 철을 사용한다. 해양 환경은 그들에게 필요한 많은 것이 풍부하기 때문에 그들에게 좋은 장소이다.”라고 말했다.

“우리는 탄소 격리에서 이 미생물의 역할 때문에 관심이 있다.”라고 그녀는 말하며, "아마도 이러한 미생물은 기후 변화에 대처하는 데 중요 할 수 있다."라고 말했다.

1990년대에 과학자들이 분리한 최초의 이 미생물(Photoferrotrophs)은 담수 생태계에서 나왔다. 이전에는 두 종류만 발견 되었지만 이 박테리아들은 실험실 환경에서 생존하기가 어려웠다.

Bose는 “이러한 조건은 해양에 있는 이 미생물(photoferrotrophs)에 대한 조사를 어렵게 했다"며 " 새로운 작업을 위해 Bose는 박테리아를 사냥하기 위해 좋아하는 장소 중 하나인 메사추세츠 주의 Woods Hole 과 Trunk River 하구로 돌아왔다. "고 말했다.

그곳에서 그녀와 그녀의 팀원들은 일반적인 해양 무산소 광영양 박테리아(phototrophic bacteria, 유기물 합성을 위해 빛을 에너지원으로 이용하는 박테리아)인 Rhodovulum sulfidophilum에서 15종류의 새로운 균주를 분리했다.

"우리는 모든 Rhodovulum의 균주가 이 과정(photoferrotrophy)을 일으킬 수 있음을 발견했으며 AB26을 대표 균주로 사용하여 전기를 소비할 수도 있음을 보여주었다."고 Bose는 말했다.

Rhodovulum sulfidophilum (Image courtesy Bose laboratory)

 

실험실에서는 박테리아가 전기 공급원에서 직접 전자를 수집할 수 있었다.

자연에서는 이 박테리아가 해양 퇴적물에서 자연적으로 풍부한 녹 및 기타 철 광물을 통해 전자를 수확할 가능성이 크다.

그런 다음 과학자들은 박테리아가 전자를 직접 소비하는 데 이용하는 경로를 추가로 밝히기 위해 균주 중 하나를 사용하여 몇 가지 추가 테스트를 수행했다.

분자 메커니즘을 구체적으로 설명하려면 추가 연구가 필요하지만, 이전에 알려지지 않은 전자 전달 단백질이 이 과정의 핵심인 것으로 보인다.

캘리포니아 버클리 대학의 박사 연구원이자 Bose 실험실에서 대학원생으로 이 연구를 수행했던 이번 연구의 공동 제1 저자인 Dinesh Gupta는, "Rhodovulum sulfidophilum과 같은 산소성 광영양소(Anoxygenic phototrophs)는 해양 생태계에 광범위하게 분포되어 있다.”라고 하며, "이 연구는 불용성 / 고상 물질을 전자 공여체로 사용할 수 있는지, 그리고 이 전자 흡수 과정이 바다의 탄소 격리 또는 이산화탄소 고정과 연결될 수 있는지를 조사한 최초의 연구이다."라고 말했다.

"이 박테리아는 이미 해양 퇴적물에서 흔하고 번성하기 때문에 기후 변화에 대한 미래의 공학적 접근을 위한 열쇠로 이용할 수 있다"고 Bose는 말했다.

Bose는 “우리는 이러한 박테리아가 자연에서 할 수 있는 탄소 격리의 정도를 이해할 필요가 있다. 이것은 수수께끼 같은 신진대사일 수 있기 때문이다.”라고 하며, “우리는 미래의 생명 공학과 환경 모두를 위해 이 연구를 더욱 강화해야 한다. 이 연구는 많은 미래 연구의 무대를 마련하는 큰 진전이다.” 라고 말했다.

By Talia Ogliore

 

다음은 ENN,과 Washington University in St. Louis가 전하는 뉴스링크입니다.

 

https://www.enn.com/articles/67966-a-jolt-for-ocean-carbon-sequestration

https://source.wustl.edu/2021/05/a-jolt-for-ocean-carbon-sequestration/

 

 

본지 객원기자(외신) 이상현 소개

객원기자 이상현(지에프오엔엠㈜ 이사)

 

서울 영동고등학교를 거쳐 미국 Beverly Hills 고등학교를 졸업하고 Parks College of Aviation & Engineering,에서 항공우주공학 석사를 취득했다.

미국의 McDonnell Douglas (현 The Boeing Company)와 NASA와의 연구 협업 및 파견 근무 등 다양한 경력을 거친 후 현재 국내 지에프오엔엠㈜ / 총괄사업 이사로 근무중이다.

 

 

 

 

 

 


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