Nature Biotechnology dergisinde yayımlanan yeni bir Harvard Üniversitesi çalışması, doğal kayaç aşınmasını genetik olarak mühendislik yapılmış bakterilerle hızlandırarak atmosferden karbon dioksit çekmeyi mümkün kılan yeni bir yaklaşımı ortaya koyuyor. Wyss Enstitüsü'nden Pamela Silver ve Michael Springer liderliğindeki ekip, yaygın bir deniz bakterisi olan Alteromonas macleodii'yi siderofar adı verilen molekülleri çok daha fazla üretecek şekilde yeniden programladı.

Doğal kayaç aşınması, Dünya'nın iklimini düzenleyen temel jeolojik süreçlerden biri. Silikat mineraller eriyen suyun etkisiyle parçalanarak magnezyum, demir ve silikat serbest bırakıyor; bu süreçte atmosferdeki CO₂ suda bikarbonat olarak tutuluyor ve okyanusa taşınarak iklimi soğutuyor. Sorun şu: Bu döngü yüz binlerce yıl sürüyor ve endüstriyel ölçekte kullanılması için çok yavaş.

Ekibin çözümü elegandır: Siderofar molekülleri, minerallerin yüzeyinde oluşan pas tabakasını (demir oksit) çözerek minerali aşındırmaya devam ediyor. Ancak doğal bakteriler yeterli demir bulduklarında siderofar üretimini tamamen durduruyor. Araştırmacılar bu sorunu aşmak için bakteriyi ortamdaki demir düzeyinden bağımsız olarak sürekli siderofar üretecek şekilde tasarladı. Boston Limanı'ndan alınan ham deniz suyu ve kilogramlar ce zeytin taşı (olivin) kumu içeren pilot ölçekli biyoreaktörlerde mühendislik yapılmış bakteri, olivin aşınmasını 2,6 kat hızlandırdı ve günde 0,5 gram atmosferik CO₂'yi sisteme çekti.

Yaşam döngüsü analizi, sistemin net karbon dengesi açısından umut verici olduğunu gösterdi. Springer'in önerdiği endüstriyel uygulama modeli, büyük havuzlarda bakterilerin deniz suyu pompalanan sistemlerde büyütülerek alkalinleştirilmiş deniz suyunun okyanusa geri verilmesi; bu şekilde bağlanan karbon tamamen zararsız hale geliyor. Ekip ayrıca karbon yakalama süreciyle eş zamanlı olarak silikat minerallerinden değerli metallerin çıkarılıp çıkarılamayacağını da araştırıyor.