pmoA based detection of methanotrophic bacteria in coal-bed rocks of the Lublin coal basin

Methane is one of the most important greenhouse gases. In spite of its low mixing ratio (1775 ppbv), it is responsible for 20-30% of global warming. However, factors influencing methane fluxes to the atmosphere from different sources are still under debate. One of the most important elements of the methane cycle are methanotrophic bacteria. This unique group of Proteobacteria utilises methane at various levels, from atmospheric concentrations to several percentages, using molecular oxygen. Methanotrophs have been found in many terrestrial, aquatic and subsurface environments, there is however little information about methanotrophs connected with coal deposits. In the study, the presence of methanotrophic bacteria in coal–associated rocks of the Lublin Coal Basin (LCB) was confirmed by the methanotrophic activity tests of fresh and autoclaved samples from depths of 914 m and 997 m below the surface. Methanotrophs were also successfully enriched on nitrate minimal salts medium and identified based on the cloned pmoA sequences. It was found that methane-oxidising bacteria present in the LCB are highly similar to Methylosinus, Methylocystis and Methylocaldum species. It was assumed that biological oxidation may be one of the processes influencing methane concentrations in coal-beds and that rocks excavated with coal may serve e.g. as methanotrophically active covers preventing CH₄ emission from landfills.

METADATA IN OTHER LANGUAGES:

Polish

Detekcja bakterii metanotroficznych w skałach przywęglowych Lubelskiego Zagłębia Węglowego w oparciu o gen pmoA

metanotrofy, metan, skały przywęglowe, pmoA

Metan jest jednym z najważniejszych gazów szklarniowych, który pomimo niskiego stężenia w atmosferze (1775 ppbv) odpowiedzialny jest za 20-30% obserwowanego efektu szklarniowego. W globalnym bilansie CH₄ ważną rolę odgrywają bakterie metanotroficzne. Stanowią one wyjątkową grupę Proteobacteria zdolnych do wykorzystania metanu zarówno, gdy jego stężenie jest bardzo niskie (na poziomie atmosferycznym) jak również wysokie, wynoszące nawet kilkadziesiąt procent. Występowanie metanotrofów potwierdzono w wielu lądowych, wodnych i podziemnych ekosystemach, natomiast wciąż niewiele wiadomo na temat mikroorganizmów utleniających metan w otoczeniu pokładów węgla. W bieżącej pracy potwierdzono występowanie bakterii metanotroficznych w skałach Lubelskiego Zagłębia Węglowego (LZW). Biologiczne utlenianie metanu stwierdzono w skałach pochodzących z głębokości –914 m oraz –997 m pod powierzchnią gruntu. Występujące w tych skałach bakterie metanotroficzne zostały namnożone na pożywce NMS i poddane identyfikacji w oparciu o sekwencje genu pmoA. Uzyskane sekwencje wykazywały wysokie podobieństwo do gatunków z rodzajów Methylosinus, Methylocystis and Methylocaldum. Uzyskane wyniki wskazują, że biologiczne utlenianie metanu może wpływać na stężenie metanu w wyrobiskach kopalni węgla kamiennego a także stwarzają perspektywę zastosowania skał przywęglowych, jako warstw zabezpieczających przed emisją CH₄ ze składowisk odpadów komunalnych.

Submit your paper

Information for Authors

eISSN:	2300-6730
ISSN:	1234-4125