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질산염 이온을 전자수용체로 하는 지하 미생물 생태계

전문가 제언: ○ 지하에는 여러 가지 광물뿐만 아니라 석유, 천연가스, 메탄 등 다량의 바이오매스가 존재한다. 그런데 지하 환경에 서식하는 박테리아는 유기물 및 가스의 생성과 소비뿐만 아니라 광물의 침전과 용해, 및 금속광상의 형성과도 밀접하게 관련된다.

○ 필자들은 깊이 300에서 350m로 구멍을 뚫고 지하의 수리(水理)지구화학적 특성들을 조사하였다. 깊이 302m에서 질산 이온이 검출되지 않고 또한 다른 깊이에 비하여 탈질(脫窒) 퍼텐셜이 높다는 사실을 발견하고 질산-의존성 박테리아의 존재를 예상할 수 있었다.

○ 그래서 구멍을 뚫을 때 사용한 굴착유체와 드릴에서 얻은 응어리(core) 슬러리에서 박테리아를 동정한 결과, 깊이 298m 부근의 니질암(泥質岩) 중에서 질산 환원 세균인 Pseudomonas 속 세균이 많이 들어 있었고, 깊이 310m에서는 Pseudomonas 속 세균 이외에 Flavobacterium 속의 발효세균에 가까운 종도 많이 있었다.

○ 이 Pseudomonas 속 세균은 분해하기 어려운 방향족탄화수소를 분해하고, 산소 이외에도 질산이나 염소산 이온을 전자 받개로 사용하여 에너지를 생산한다. 따라서 이 세균의 대사활동은 지하의 생물자원의 생성에 영향을 미치게 되고, 또한 질산 이온이나 아질산 이온은 금속광물을 용해하기 때문에 금속원소들의 이동에도 영향을 미친다. 지하심층부의 지질구조, 및 지구화학과 미생물생태계와의 상관관계는 앞으로 밝혀야 할 과제이다. 그리고 질산-의존성 박테리아는 그 자체로서 흥미로운 연구대상으로 각광받고 있다.

저자: Yohei Suzuki
자료유형: 학술정보