Бактериальный фильтр Земли — природный механизм защиты атмосферы

Бактериальный фильтр Земли — это важнейший ресурсный потенциал устойчивости окружающей среды к углеводородному загрязнению. Он является природным экраном в почвах и аэрируемой зоне литосферы и представлен трофической природной системой микроорганизмов, основу которой составляют углеводородокис- ляюшие бактерии (рис. 9.3). Роль этого экрана в современную эпоху состоит в окислении потоков углеводородов, поступающих в биосферу из литосферы и из техногенных источников. Глобальное биогеохимическое значение бактериального фильтра состоит в регулировании потоков углеводородов в атмосферу Земли и сохранении оптимальных условий существования наземных экосистем. Наличие на Земле бактериального углеводородокисляющего фильтра в зоне аэрации было установлено в 1930-х гг. российским геохимиком Г.А. Могилевским при изучении в почвах и грунтах следов углеводородных скоплений. Большой научный вклад в исследование бактериального фильтра Земли был сделан А.А. Обориным, связавшим бактериальные процессы окисления углеводородов в зоне аэрации вблизи земной поверхности с функционированием подземной биосферы (Оборин и др., 2004).

Рис. 9.3. Биоценоз биологического фильтра в педосфере (по Г.А. Заварзину; цит. по: Оборин и др., 2004)

Сплошные линии — основной процесс, пунктирные — побочный процесс

Углеводороды, в особенности метан и его гомологи, — это субстрат и источник энергии для углеводородокисляющих бактерий, окисляющих их до углекислоты и воды. Такие бактерии стоят в начале пищевой цепочки, ассимилируя недоступный для других представителей микробного сообщества субстрат и поставляя в качестве экзометаболитов углекислоту, многие аминокислоты и необходимые для роста гетеротрофов компоненты — белки, липиды, углеводы. Существование сопутствующей автотрофной и гетеротрофной микрофлоры — одно из обязательных условий развития углеводородокисляющих бактерий. Бактериальные процессы окисления газообразных и жидких углеводородов — ведущие в биоценозе бактериального фильтра педосферы и в целом зоны гипергенеза. Они тесно связаны с бактериальными процессами циклов азота, серы и водорода.