Schaliegas en vreemde wezens uit de diepte

Volgens de industrie is schaliegas de kans die mensheid kan helpen om de overstap op duurzamere energiebronnen mogelijk te maken. Op deze diepte is geen leven mogelijk en bestaat er dus ook geen kans op ecologische schade. Nieuw onderzoek toont echter aan dat het wel eens een thuis kan zijn voor micro-organismen die sterk overeenkomen met wezens die men op de bodem van de oceanen aantreft.

Dit is één van de conclusies die Paula Mouser (Ohio State University) en haar promovendus Maryam Ansari trekken. Zij onderzochten beschikbaar gestelde fracking vloeistoffen op microscopisch leven.

De gedachte van Mouser is dat het watermengsel na de reis in de aarde bij terugkeer weleens oerbacteriën kan bevatten. Deze micro-organismen noemt men extremofielen omdat deze wezens in staat zijn om in extreme omstandigheden te overleven. Een voorbeeld: de micro-organismen die in de black smokers leven (zie filmpje).

De aanwezigheid van de oerbacteriën zou aantonen dat in de schalielaag micro-organismen leven. Voor menselijke begrippen zijn de omstandigheden op deze diepte extreem. Organische resten dienen als voedsel voor deze bacteriën en methaan is het restproduct.

Maar bij het sequensen van het DNA-bleek de fingerprint compleet af te wijken van de verwachtingen. Men sluit niet uit dat het restproducten zijn van micro-organismen uit de miljoenen liters water, noodzakelijk voor fracking, zijn.

Het onderzoek is trouwens een eerste stap, doel is het een antwoord te vinden op de vraag of leven überhaupt in staat is om onder deze extreme omstandigheden te overleven. De schalielaag bevindt zich op enkele kilometers diepte. Voor de wetenschap een onbereikbare barriëre. Maar dankzij de frackingindustrie werden de poorten geopend.

Sinds 2009 zijn er in Pennsylvania meer dan 5750 schaliegasbronnen aangeboord. Bij deze vorm van energiewinning wordt met bruut geweld miljoenen liters water, vervuild met vele chemicaliën met hoge druk de diepte ingeblazen. Doel is het om opgesloten belletjes methaan uit schalie te bevrijden.

Opgelost in de fracking vloeistof bereikt het gas de oppervlakte. Echter naast het gewilde gas is het water vervuild met de vele noodzakelijke chemicaliën, mineralen uit de schalielaag en eventueel ook resten van leven.

Een groot gedeelte van het vervuilde water wordt gerecycled of in grote ondergrondse depots opgeslagen. Voor het onderzoek naar de micro-organsimen moest Mouser aankloppen bij de industrie. Normaliter is de industrie terughoudend met het verstrekken van monsters, de fracking vloeistoffen bevatten namelijk geheime ingrediënten en vele bijproducten.

Mouser verklaart dat de monsters afkomstig zijn van een bron in Pennsylvania. Het monster werd verkregen via U.S. Department of Energy’s National Energy Technology Laboratory. De precieze locatie blijft geheim.

Bij het sequencen werd er gebruik gemaakt van een methode die biomarkers van microben(resten) in de vloeistof meet. Deze stukjes DNA worden vervolgens vergeleken met die van bekende bacteriën. Met behulp van deze informatie wordt geprobeerd om de bacteriën te determineren.

Trouwens de industrie weet allang dat bacteriën in de bronnen kunnen leven of overleven, om deze reden voegt men ook biocides aan het fracking-water toe. Bacteriegroei in de bron kan namelijk de leidingen en de bron verstoppen.

Omstandigheden in de schalielaag zijn extreem, vertelt Mouser, de temperatuur kan wel oplopen tot 70 °C en de druk is inmens, 500 tot 600 maal de atmosferische druk. Het eerste monster werd genomen toen de put juist geslagen was, het teruggekeerde fracking water bevatte 42 taxa. Na enkele dagen bleek het water nog 25 taxa te bevatten. Dit wekt de suggestie dat een groot gedeelte van de bacteriën diep onder de grond aan hun einde zijn gekomen.

Opvallend was dat 90% van de bacteriën behoorden tot slechts 4 taxa. Mouser: de grootste overeenkomst in het gemeten DNA werd aangetroffen met bacteriën die op de oceaanbodem leven. Hier nemen zij organische materie op en verteren deze.

Volgens Mouser bestaat er een aanzienlijke kans dat we deze microben nooit kunnen identificeren. Hiervoor moeten we de bacteriën levend in het lab zien te krijgen en te houden. Naast problemen met druk en temperatuur dienen deze wezens ook nog eens het juiste voedsel te krijgen.

Uitgebreidere studies in de toekomst kunnen helpen om enkele prangende vragen te beantwoorden:

zijn de bacteriën in de bodem terechtgekomen dankzij het boren en
vormen deze wezens een bedreiging voor het verstoppen van de energiebron?.

De resultaten warden op 3 december tijdens een bijeenkomst van de the American Geophysical Union in San Francisco gepresenteerd.

Mouser wil het onderzoek voortzetten met monsters uit een bron in Ohio. Zij vermoedt dat de resultaten sterk afwijken van die in Pennsylvania. In Ohio boort men op veel grotere diepte, dit betekent automatisch dat de druk en temperatuur ook veel hoger zijn.

Leven rond black-smokers