Alger i glassvesker kan bestemme frackings tolk


DIATOMMER: Ferskvannutgaver av disse mikroberene kan gi innsikt i effekten av fracking. Tucked away i bakrommene over dinosaurskelettene og gawking-skolegruppene ved Akademiet for naturvitenskap i Drexel University i Philadelphia inneholder en rekke filkabinetter og skuffer en hel del noe du ikke kan se

DIATOMMER: Ferskvannutgaver av disse mikroberene kan gi innsikt i effekten av fracking.

Tucked away i bakrommene over dinosaurskelettene og gawking-skolegruppene ved Akademiet for naturvitenskap i Drexel University i Philadelphia inneholder en rekke filkabinetter og skuffer en hel del noe du ikke kan se. Dette er den nest største diatomearbarium i verden (bak bare Londons Natural History Museum). Selv om et filskap eller hundre ikke høres så sexy, kan samlingen bidra til å gi en måte å snuse ut noen svært kontroversielle vannkvalitetsproblemer.
Diatomer, single-celled alger karakterisert av en hard cellevegg laget av silika-i hovedsak et glass skall - finnes i nesten alle vannkilder på planeten. Marina Potapova, kurator for akademiens herbarium, sier at det er så mange av disse overraskende vakre små organismer at deres fotosyntese produserer en utrolig prosentandel av alt oksygen på planeten. "Hver femte pust du tar er på grunn av disse gutta, " sier hun. Diatomer er svært spesielle når det gjelder hva som er i deres vannet hjem - fra saltholdighet og pH til bestemte nivåer av næringsstoffer og kjemikalier - som har gjort dem til et nyttig verktøy for å måle vannkvaliteten. I Pennsylvania er dette en hot-button problem, takket være bommen i hydraulisk brudd, eller fracking, for naturgass.
Det har vært en rekke rapporter om utslipp, fiskedrab og andre problemer som påvirker elver, bekker og underjordiske akvarier rundt staten, men om standard naturgasspraksis fører til meningsfulle vannforstyrrelser, er det fortsatt et åpent spørsmål. Proprietære blandinger av kjemikalier og vann, kjent som fracking-væske, kan potensielt lekke inn i vannforsyninger, som det kan metan selv, selv om industrien sier at det ikke er mye å bekymre seg for. Det amerikanske miljøvernbyrået er satt i år for å utgjøre sin etterlengtede rapport om fracking, men spørsmål om metoder og timing har dogged den innsatsen. ØPA har ikke brukt diatomer som en del av vurderingen, selv om noen eksperter mener at alger kan spille en rolle i å måle frackings toll i regionen.
Det spesifikke settet av diatomer som vises i en gitt vannprøve, kan avsløre mye om det. Denne gruppen diatomer er kjent for å trives i rene, uberørte bekker mens denne andre gruppen har en tendens til å leve der nitrogen- eller fosfornivåene er høye eller hvor ulike potensielt farlige kjemikalier er konsentrert. Ved å telle den relative mengden av ulike arter og sammenligne dem med referanser som herbariet gjemt over dinosaurene i Philly, kan man bestemme vannkvaliteten.
Potapova har begynt å jobbe i vestlige og nordlige Pennsylvania, og katalogiserer disse "assemblages" av diatomer for å lete etter forstyrrelser. I den vestlige delen av staten sier hun at vannveiene hun så på, allerede viste tegn på alvorlig skade, selv om dette var nesten helt sikkert på grunn av tidligere gruvedrift. I nord-sentrale delen av Pennsylvania så Potapova på noen mye mer uberørte bekker og elver i påvente av fracking som kommer inn i troen eller ikke-statlige parker og skoger.
En av utfordringene knyttet til diatomobaserte observasjoner er imidlertid en taksonomisk som synes å passe inn i de endeløse prøvene på herbariet. (Det er omtrent en kvart million små prøver med vann og diatomer og en kvart i kvartalet montert med spesifikke arter.) Biologer er noen ganger ikke helt sikker på hva som utgjør en diatomisk art. Frem til begynnelsen av 1980-tallet hadde eksperter anslått at det var rundt 100 000 arter. Men nå, etter at forskerne begynte å se forskjeller i ulike trekk som hadde gått ubemerket før, sier Potapova at hun ikke engang kan tilby en størrelsesorden. "Det kan være hvor som helst fra det 100 000 tallet opp til, si 10 millioner! Det legger definitivt til usikkerhet, "tilføyer hun.
Og fordi vi har katalogisert så få av disse artene, har de mange forskerne ute der ute etter diatomer, en tendens til å finne nye hele tiden. Potapova har selv beskrevet rundt 30 nye arter. En annen del av problemet er at metoder for å "beskrive" har forandret seg siden tidlig på 1800-tallet da herbariumets første prøver ble samlet inn. Et pågående prosjekt, i hovedsak delegert til studenter, er selvsagt å gå gjennom alle disse skuffene og legge inn hver prøve, noe kjærlig tegnet i 150 år gamle notatbøker, til en database. Noen ganger er det vanskelig å avgjøre om en "ny" art faktisk er en i disse notatbøkene, eller om det som ble ansett som en art før, blir mer nøyaktig beskrevet som to eller tre eller enda flere forskjellige diatomer.
Likevel, selv uten en perfekt oversikt over hvilke diatome arter lever hvor og under hvilke forhold, kan organismene i det minste gi en sikkerhetskopi eller komplementær metode for vannkvalitetsvurdering ettersom fracking utvides i Pennsylvania. Jasmine Saros, en diatomforsker ved University of Maine, Orono, har ikke sett spesielt på fracking-relaterte problemer, men avtalt at de små algene kan være svært nyttige. "Diatomer er svært følsomme for endringer i deres miljø, " sier hun. "Som et resultat oppstår endringer i diatomiske arter ofte før vi kan oppdage noen kjemiske endringer." For eksempel sier hun i fjellvann i det vestlige USA at luftforurensning forårsaker forandringer i diatomsorter år før vi kan oppdage kjemiske forandringer . Hvis vi stole på kjemiske signaturer alene og ikke inkluderer mer sensitiv biologisk overvåking, kan vi ikke registrere økosystemendringer før større virkninger oppstår, sier hun og legger til at biologiske variasjoner i bunnen av matweben, inkludert diatomer og andre alger, har ofte alvorlige virkninger høyere opp i denne kjeden.
Potapova er enig og sier at kjemiske analyser relatert til fracking er åpenbart viktig, men at å legge til et biologisk element ville gi et klarere bilde av den sanne naturen til vannkvalitetsproblemer. Små pulser av kjemiske forstyrrelser kan ikke registreres i standard testing, men biologiske metoder kan hente dem opp. En talsmann for EPA sier at de ikke har diskutert ved hjelp av diatomer i den offisielle fracking vannkvalitetsstudien, men at videreført arbeid vil involvere litteratursøk som potensielt vil la diatomestudier i.
"Vi er bekymret, vi er miljøvernere, " sier Potapova, stirrer rundt på samlingen av arkivskap og forskerne som bruker dem. "Jeg er sikker på at [fracking] har en effekt. Vi må være bekymret. "

"Jesu evangeliums ektemann" vist å være ekte i testSecretive Bezos-Funded Group avslører Spacecraft Plan DetaljerGiant Antarctic Ice Shelf Crack truer med å bli et massivt isbergHurtigvoksende hav som er satt for å frigjøre varme inn i atmosfærenNye EPA-bensinregler hjelper presidentens klimagruppeVellykket malariavaksine viser også effektive hos spedbarnForskere lager ny solcelle4 nye innovasjoner for å energisere verden