Un examen pionero del petróleo crudo podría transformar la comprensión de la industria sobre cómo se descompone el petróleo.

Investigación fundamental

El petróleo sigue siendo un producto fundamental para numerosas industrias. Su precio y disponibilidad influyen en decisiones empresariales a diario, mientras que su escasez puede tener efectos colaterales sumamente negativos en toda la economía. La biodegradación microbiana (el proceso por el que los organismos microbianos descomponen las sustancias orgánicas en compuestos más pequeños) desempeña un papel esencial al influir sobre la calidad del petróleo. Estudios actuales han sugerido que este proceso tiene lugar sobre todo en la zona de transición petróleo-agua de los yacimientos de petróleo. Sobre esta zona, predomina el petróleo y, bajo ella, el agua. «El petróleo está formado por una amplia mezcla de distintos compuestos», explica el coordinador del proyecto EcOILogy, Rainer Meckenstock, de la Universidad de Duisburg-Essen (Alemania). «Algunos compuestos, como los alcanos (compuestos orgánicos formados en su totalidad por átomos de hidrógeno y carbono de enlace simple), son menos estables y los microbios los degradan antes que los compuestos aromáticos más estables». Cuando los alcanos y las moléculas más pequeñas se degradan, la viscosidad del petróleo cambia. El petróleo resultante «más pesado» tiene un valor económico menor y, además, es más difícil de extraer de la superficie. Cuando el petróleo está muy degradado, se convierte en un alquitrán o betún más barato, que se transforma en asfalto y se utiliza para pavimentar las carreteras.

Análisis de las gotículas de agua

La inspiración para el proyecto EcOILogy, que contó con el apoyo del Consejo Europeo de Investigación (CEI), surgió tras una visita al lago de alquitrán más grande del mundo: el lago Pitch de Trinidad y Tobago. «Todo ese alquitrán degradado me hizo pensar en si las pequeñas gotículas de agua encapsuladas en el petróleo permitirían a los microorganismos degradar el petróleo en distintos niveles y no solo en la zona de transición petróleo-agua», añade Meckenstock. De esta y otras visitas a filtraciones de petróleo naturales en los Estados Unidos, Meckenstock recogió muestras de pequeñas gotículas de agua dispersas en el petróleo. Tras analizarlas, se descubrió que contenían comunidades microbianas complejas. «Descubrimos esas gotículas de agua con microorganismos en todas las filtraciones de petróleo», afirma Meckenstock. «Eso indica que es una característica general. Los microbios estaban vivos, activos y presentes en densidades sorprendentemente elevadas». A continuación, se secuenció el ADN de esos microbios y se analizó la composición de las comunidades microbianas. Se descubrió que cada gotícula constituye un ecosistema en miniatura totalmente aislado del entorno. Meckenstock y su equipo también desarrollaron un nuevo método para evaluar las tasas de degradación. Descubrieron que se necesitaban espacios temporales extremadamente largos, de millones de años, para que se degradara un litro de petróleo.

Comprensión de la degradación del petróleo

Los resultados del proyecto EcOILogy podrían ser extremadamente interesantes para la industria mundial del petróleo. «Sabemos que la degradación microbiana es clave para la calidad del petróleo», comenta Meckenstock. «No obstante, nuestros resultados sugieren que la biodegradación del petróleo no se produce solo en la zona de transición petróleo-agua del yacimiento de petróleo. Los microorganismos también pueden proliferar en las pequeñas gotículas de agua y degradar el petróleo desde dentro». Este nuevo concepto sugiere que la extensión de la degradación está vinculada al contenido general de agua del yacimiento de petróleo. Meckenstock y su equipo prevén seguir estudiando cómo se componen estos ecosistemas en miniatura en las gotículas de agua y cómo se producen funciones esenciales como el reciclaje de nutrientes. «Nuestro objetivo es poder explicar cómo pueden sobrevivir los microorganismos y las comunidades microbianas complejas en tales condiciones extremas en los yacimientos de petróleo», señala. «Tienen que enfrentarse a concentraciones saturadas de petróleo, calor y falta de nutrientes».

Palabras clave

EcOILogy, petróleo, alquitrán, alcanos, yacimiento, betún, microbiano