За последние два года о гидратах, обнаруженных на дне Байкала написано немало. Но сам процесс образования газовых гидратов в пресной воде оставался для ученых загадкой и источником многочисленных гипотез. Известно, что морские газовые гидраты могут образовываться либо естественным путём, то есть без участия живых организмов, либо с помощью микробных сообществ, с которыми они соседствуют на глубине. Однако вопрос о том, что же служит главным источником формирования этих структур, до сих пор не имеет точного ответа.
Но сначала о самом определении понятия газового гидрата. Гидраты метана представляют собой твёрдое соединение газа с водой. Они образуются при низкой температуре и большом давлении. Именно такие условия существуют на дне океанов и морей. Озеро Байкал является единственным местом на Земле, где газовые гидраты обнаружены в пресной воде.
«Газовые гидраты Байкала уникальны в первую очередь тем, что они образовались в пресной воде, где микробиологические процессы проще, чем в морях, – поясняет один из участников исследования, заместитель директора Центра «Биоинженерия» РАН Николай Равин. – Это единственный в мире пресный водоём, в котором были обнаружены гидраты. Соответственно, Байкал можно рассматривать как хорошую модельную, относительно простую систему для изучения процессов образования гидратов метана».
Чтобы понять, как образуются гидраты метана, коллектив российских учёных из Центра «Биоинженерия» РАН и Лимнологического института Сибирского отделения РАН изучил сообщества микроорганизмов из содержащих гидраты отложений на дне озера Байкал, используя пиросеквенирование 16S генов рибосомальной РНК. Результаты исследования авторы опубликовали в FEMS Microbiology Ecology.
В ходе исследования иркутских ученых были обнаружены группы микроорганизмов, которые кроме как в Байкале нигде больше не встречаются. Были найдены и новые представители известных групп, например в больших количествах найдены «метаногенные археи», о которых известно, что они участвуют в процессах метаногенеза – образовании метана в бескислородных условиях. Собственно, обнаружение этих микробов говорит о том, что, по-видимому, гидраты метана в озере Байкал имеют биологическое происхождение.
«Для Байкала нам удалось получить достаточно убедительные данные, которые говорят о том, что газовые гидраты образуются в результате деятельности микроорганизмов» – с удовлетворением отметил Николай Равин.
На фото: Спуск глубоководного аппарата «Мир», с использованием которого проводились исследования дна Байкала и брались образцы местных газовых гидратов.