Откуда берётся чёрная коррозия: особые микробы питаются железом

Трубопроводная и другая индустриальная инфраструктура, где возникает среда без кислорода, подвержена особому виду коррозии, фактически — биоразложению. Микроорганизмы истончают конструкции с содержанием железа, что может привести к дорогостоящему ремонту или даже катастрофическому обрушению.

В отличие от обычной красноватой ржавчины, которая возникает под воздействием кислорода, микробиологическая коррозия происходит в бескислородной среде. Организмы, вызывающие её, питаются железом, вызывая при этом разрушительную химическую реакцию. Микробиологическая коррозия ежегодно обходится в глобальных масштабах в миллиарды долларов, особенно в таких отраслях промышленности, как нефтегазовая. Поэтому очень важно выявлять и предотвращать соответствующую активность невидимых глазу бесчисленных вредителей.



В Дании микробиологи Сатоши Каваичи и Амелия-Елена Ротару изучили, насколько быстро архея вида Methanococcus maripaludis разъедает железо.

Археи — это одно из трёх надцарств живых организмов наряду с бактериями и эукариотами. Архей ранее объединяли в общую группу с бактериями, пока не передумали. А всё потому, что отличается эта категория микробов своей отдельной эволюцией и многими биохимическими особенностями, не как у других форм жизни.

Новое исследование опровергло давнее представление, что подобные клетки ради получения питательных веществ выделяют ферменты, разъедающие железо. Напротив, как выяснилось, метанобразующие археи благодаря липким ферментам на своих клеточных стенках прикрепляются непосредственно к поверхности железа. Так метанококки извлекают нужное, не тратя энергию на выработку особых ферментов.

Прикрепившись к поверхности металла, микроб вызывает коррозию, быстро создавая на материале чёрную плёнку. На первом фото как раз представлены стальные пластины до и после воздействия микроорганизмов.


— Каваичи.

По мнению исследователей, такая адаптация микроорганизмов — пример того, как археи научились выживать в созданной человеком среде. Что ещё хуже, приспособленность Methanococcus maripaludis означает не только материальный и финансовый ущерб, но и экологическая угрозу. Археи выделяют метан, приводя к росту выбросов этого мощного парникового газа, добавила Ротару.

Порождающие метан археи также питаются различными минеральными частицами, которые образуются в результате промышленной деятельности, сельского хозяйства, лесных пожаров и так далее. Процессы эти лишь способствуют активности организмов, создающих метан. И так — по нарастающей.

В общем, теперь специалисты из исследовательской группы Ротару изучают тающие ледники в Гренландии, чтобы понять, как созданные человечеством пылинки влияют на выбросы метана в атмосферу.