اكتشاف ميكروبات داخل المنازل لمحاربة الاحتباس الحراري

البحث عن ميكروبات جديدة لمواجهة الاحتباس الحراري

بحث العلماء في أعماق المحيطات والفضاء الخارجي عن ميكروبات تساعد في إبطاء الاحتباس الحراري. وهم يبحثون الآن في مكان جديد وغير متوقع داخل منزلك.

مشروع الحدود الثنائية ودوره في البحث

تطلب مجموعة تسمى مشروع الحدود الثنائية (2FP) - بتمويل من شركة Seed Health للتكنولوجيا الحيوية من الناس في الولايات المتحدة البحث عن "نمو ميكروبي غريب" في المنزل، في مسعى للعثور على الكائنات الحية الدقيقة التالية التي يمكن أن تمتص ثاني أكسيد الكربون الذي يسخن الكوكب (CO2) من الهواء أو تساعد في تكسير الملوثات البيئية.

خصائص الميكروبات المحبة للتطرف

وقال برادن تيرني، المدير التنفيذي لـ 2FP، إن الميكروبات المحبة للتطرف تزدهر في البيئات القاسية وتطور خصائص فريدة من نوعها، والتي يمكن تسخيرها من قبل صناعة التكنولوجيا الحيوية واستخدامها في الحلول المناخية.

البيئات القاسية كمصدر للميكروبات

على الرغم من أن الميكروبات تعيش على كل سطح منزل، إلا أن المجموعة مهتمة بشكل خاص بتلك التي تعيش في بيئات أكثر قسوة، بما في ذلك الأماكن ذات درجات الحرارة المرتفعة مثل غسالات الصحون ومكيفات الهواء وأجهزة الميكروويف والألواح الشمسية وسخانات المياه الساخنة ورؤوس الدش.

وقال تيرني لشبكة CNN: "هذه البيئات، على الرغم من شيوعها، تحاكي الظروف القاسية الموجودة في الطبيعة". "إنها تعكس التغيرات البيئية التي قد يواجهها كوكبنا في المستقبل بما في ذلك ارتفاع درجات الحرارة، وزيادة الإشعاع، وزيادة تحمض المحيطات والتربة"

أهمية البيئات المنزلية في البحث

يأمل الفريق في اكتشاف ميكروبات داخل المنازل قد تكون لها نفس صفات امتصاص الكربون الموجودة في الطبيعة.

اكتشافات سابقة في مجال الميكروبات

في عام 2022، قبالة جزيرة فولكانو الإيطالية، حيث تتصاعد فقاعات ثاني أكسيد الكربون من الفتحات البركانية في قاع البحر، وجد فريق 2FP بكتيريا زرقاء جديدة كائن مائي قادر على صنع غذائه الخاص يقولون إنها قادرة على امتصاص ثاني أكسيد الكربون بكفاءة أكبر من أي ميكروب آخر معروف.

حملة Extremophile ودعوة المتطوعين

سيُطلب من المتطوعين الذين يشتركون في "حملة Extremophile" التقاط صور لأي نمو ميكروبي حول منازلهم "فكر في الوحل، والحصير القشري، والنمو الخيطي"، كما يطالب الموقع الإلكتروني للمشروع والإجابة عن أسئلة حول ما يرونه.

قال تيرني إن "الألوان والروائح والقوام والبيانات الأخرى غير المعتادة" يمكن أن تساعد العلماء في تحديد المجالات التي تهمهم. إذا أرادوا استكشاف أي شيء آخر، فسوف يرسلون مجموعة عينات من الحمض النووي للمتطوعين لاستخدامها وإرسالها بالبريد. ستتم إضافة هذه النتائج إلى قاعدة بيانات مفتوحة المصدر للميكروبات المتطرفة.

التحديات والفرص في احتجاز الكربون

قال ويلفريد فيبر، المدير العلمي في معهد لايبنتز للمواد الجديدة في ألمانيا، الذي لم يشارك في الدراسة: "إنه بديل مثير للاهتمام للغاية للوصول إلى الميكروبات ذات القدرات التي لم تُعرف بعد". وقال لشبكة سي إن إن: "أعتقد أن هناك فرصة جيدة جدًا للتعرف على ميكروبات جديدة".

التقنيات الناشئة في احتجاز الكربون

وقد صنف المنتدى الاقتصادي العالمي احتجاز الكربون الميكروبي كواحدة من أهم التقنيات الناشئة في العالم في تقرير صدر في يونيو الماضي، لكن هذه التكنولوجيا لا تزال في بداياتها، حيث تقوم الشركات بتشغيل برامج تجريبية لاختبار الجدوى التجارية.

لا يزال احتجاز الكربون الذي يشمل مجموعة من التقنيات بدءًا من المرافق الضخمة من النوع الفراغي القادر على امتصاص التلوث المناخي من الهواء إلى الإسفنج الممتص للكربون مثيرًا للجدل كحل للمناخ.

الانتقادات الموجهة لاحتجاز الكربون

وقد قالت الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ التابعة للأمم المتحدة إنه بالإضافة إلى الحد من الوقود الأحفوري بشكل كبير، سيتعين على العالم أيضًا إزالة كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون الموجود بالفعل في الغلاف الجوي من أجل تجنب تغير المناخ الكارثي المتزايد.

لكن المنتقدين يحذرون من أنها مكلفة، وغير مثبتة على نطاق واسع، وتستغلها صناعة الوقود الأحفوري لمواصلة استخراج النفط والغاز، بدلاً من التحول إلى أشكال أنظف من الطاقة، مثل الرياح والطاقة الشمسية.

فوائد استخدام الميكروبات في احتجاز الكربون

وقال ويبر إن هناك مزايا لاستخدام الميكروبات. فبينما يهدف احتجاز الكربون الكلاسيكي غالبًا إلى تخزين ثاني أكسيد الكربون تحت الأرض، فإن الميكروبات "لديك القدرة على تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى منتجات عالية القيمة مثل المواد الكيميائية المكررة ومستحضرات التجميل والوقود"، مما قد يساعد في تعويض تكاليف العملية، على حد قوله.

الطاقة المطلوبة لعمليات احتجاز الكربون

ومع ذلك، فإن هذه الطريقة تتطلب طاقة إضافية "مثل ضوء الشمس أو نوع من الطاقة الكيميائية التي يمكن أن تأتي من الهيدروجين الأخضر أو من تيارات النفايات العضوية". "لهذا السبب فإن هذه التقنيات منطقية في الأماكن التي تتوفر فيها هذه الطاقة بطريقة مستدامة."

الاستخدامات المستقبلية للميكروبات المتطرفة

وبحسب تيرني، فإن الاستخدامات المحتملة للميكروبات المتطرفة في مجال التكنولوجيا الحيوية تتجاوز التقاط الكربون. وقال إن الأنواع الميكروبية، مثل تلك الموجودة في غسالات الأطباق، القادرة على تحمل مستويات عالية من المنظفات والملح، "يمكن تسخيرها لتنظيف البيئة في الظروف القاسية، مثل إزالة المعادن الثقيلة أو البترول من المواقع الملوثة".

إمكانية تنظيف البيئة باستخدام الميكروبات

وأضاف أنه يمكن استخدام الكائنات المحبة للحرارة، مثل تلك الموجودة في أجهزة الميكروويف، التي يمكنها تحمل الحرارة الشديدة، "لدراسة التكيف مع تغير المناخ وحتى لإنتاج مصادر طاقة نظيفة، مثل الهيدروجين، الذي يتطلب في الغالب درجات حرارة عالية لإنتاجه".

الخلاصة： أهمية البحث المستمر في الميكروبات

وقال آرا كاتز، الرئيس التنفيذي المشارك لـ Seed Health، لشبكة CNN، إن الميكروبات "أداة قوية في سياقات محددة، لكنها ليست سوى جزء واحد من الحل الأكبر". "إن الحاجة الملحة لأزمة المناخ تعني أنه يجب علينا استكشاف كل نهج ممكن."