Бактерии пожирают Титаник
Пожирающий ржавчину Halomonas titanicae может полностью разрушить затонувший корабль.
В 1987 году ветеран подводного плавания и бывший командующий французскими военно-морскими силами П. Х. Наржоле отправился в океан, расположенный примерно в 330 милях к юго-востоку от Ньюфаундленда, Канада, а затем погрузился на глубину более 2 миль под поверхность Атлантики. На этой глубине он увидел Титаник, ровно через 75 лет после того, как он затонул.
"Честно говоря, это были сильные эмоции, а я не очень эмоциональный человек", - говорит Наржоле, который с тех пор возвращался к затонувшему судну более 30 раз. "Ты переходишь от счастья к печали за несколько секунд... Это был действительно невероятный опыт для меня". Во время последующих поездок он все чаще замечал разрушение затонувшего судна. Скорость разрушения, казалось, варьировала между двумя поездками, иногда она была направлена скорее на одну часть корабля, чем на другую, но это всегда было в центре его внимания.
Во время его последнего визита прошлым летом в качестве члена экипажа на борту первой экспедиции OceanGate по исследованию Титаника корабль был еще менее узнаваем. По словам Наржоле, значительные разрушения идут с тыльной стороны носовой части и ползут к передней. А мачта, которая является более хрупкой, полностью рухнула на палубу. "Шаг за шагом все рушится", - говорит он. "И мы, я уверен, в следующем году увидим новые изменения".
Носовая часть Титаника, сфотографированная во время экспедиции OceanGate по исследованию Титаника в 2021 году. (Кредит: OceanGate Expeditions)
Некоторые эксперты предполагают, что остатки Титаника полностью распадутся в течение ближайших нескольких десятилетий. И виноваты в этом бактерии: микроорганизмы, представляющие собой коктейль, который одновременно создает ржавчину и затем потребляет ее, в данный момент активно перерабатывают части корабля в экосистему океана.
Те же бактерии, которые наносят этот ущерб, могут когда-нибудь оказаться полезными для ускорения утилизации затонувших кораблей и даже нефтяных вышек, разбросанных по всему Мировому океану. А наблюдение за бактериями в процессе их жизнедеятельности может помочь ученым предсказать судьбу других исторических затонувших кораблей, которые мы хотели бы сохранить. "Мы знаем, что микробы могут делать такие вещи", - говорит Эрин Филд, микробиолог из Университета Восточной Каролины. "Но мы до сих пор не понимаем, что контролирует эти факторы и как предсказать, каким затонувшим кораблям мы должны отдать приоритет в сохранении".
Железоокисляющие бактерии получают энергию для жизни и роста, превращая растворенное железо в нерастворимую форму оксида железа - более известную как обычная ржавчина. Ученые находят эти микроорганизмы в самых разных средах: в пресной и соленой воде, даже в ручьях и канавах на обочинах дорог. Но в глубоководной среде они предпочитают селиться в богатых железом отложениях на дне океана, говорит Филд, которая работает над определением микробных сообществ, связанных с затонувшими кораблями со стальными корпусами. "Когда происходит крушение судна и оно достигает дна океана, происходит смешивание воды и осадка, вызванное этим бедствием. Это позволяет микроорганизмам из осадка попасть в толщу воды и потенциально закрепиться в новой среде обитания", - говорит она.
Титаник, содержавший десятки тысяч тонн стали, был настоящим пиршеством для этих бактерий. Свидетельством этого пиршества являются сосульки из ржавчины, которые теперь усеивают его поверхность. Некоторые из этих богатых железом образований высотой с человека. "Цвета ржавчины просто невероятны - красные и оранжевые, голубые и зеленые. Обычно такого не увидишь на других затонувших кораблях, на которых я бывал, и которые находятся на мелководье", - говорит Стоктон Раш, генеральный директор и основатель компании OceanGate. У затонувших кораблей, как правило, не такая цветовая палитра, как у Титаника.
По словам Филд, ржавчина не только поражает воображение, но и служит жилым комплексом для целого комплекса микробов. В их число входят не только железоокисляющие бактерии, которые создают ржавчину, но и десятки других. "Эта ржавчина - своего рода живые сообщества", - говорит она. "Они постоянно меняются и развиваются - подобно сосулькам, которые висят на вашем доме и которые могут начать таять, а затем вырасти заново".
Титаник, сфотографированный во время экспедиции OceanGate по исследованию Титаника в 2021 году. (Кредит: OceanGate Expeditions)
Одна из таких бактерий - Halomonas titanicae размером менее двух микрометров в длину, невидимый невооруженным глазом микроб, был впервые выделен из ржавчины на корпусе корабля во время экспедиции в 1991 году. Но только в 2010 году междисциплинарная группа исследователей из Канады и Испании идентифицировала его как ранее неизвестный вид. С тех пор бактерия размножалась в геометрической прогрессии.
Это плохая новость с точки зрения сохранения, учитывая его аппетит к разрушению. Вместо того чтобы производить ржавчину, как ее соседи, H. titanicae, по сути, поедает ее. По словам Филд, эта бактерия получает энергию, потребляя ржавчину, которая была произведена другими микробами или даже химическими реакциями в воде. При этом отходами ее жизнедеятельности является растворенное железо - что для нас выглядит как ничто. "Есть части этих затонувших судов, которые со временем разрушаются и просто исчезают", - говорит Филд.
"Мы используем многие из мелководных затонувших судов в качестве модельных систем", - говорит Филд. "Если мы сможем разработать методы для понимания и прогнозирования того, какие затонувшие суда будут более уязвимы, и если мы сможем разработать методы их защиты от таких вещей, как биологическая коррозия, это будет очень полезно".
С ее точки зрения, сбор дополнительной информации - это самое важное, что могут сделать исследователи в данный момент. Именно этого надеется добиться компания OceanGate в рамках своей экспедиции по изучению Титаника - многолетнего исследования, которое объединяет гражданских ученых, жаждущих экстремальных исследований, с исследователями, стремящимися запечатлеть корабль в более подробных деталях, чем когда-либо прежде.
Естественно, люди - не единственные посетители корабля. "На корабле есть одно место, где я видел, может быть, 20 лет назад, маленькие кусочки кораллов, которые начинали расти", - говорит Наржоле. "А сегодня они огромные. Они похожи на мегафон или что-то в этом роде, и они абсолютно прекрасны".
Корабль и поле обломков вокруг него превратились в своеобразный искусственный риф; это явление также происходит под нефтяными вышками по всему миру. По словам Филд, эти созданные человеком структуры часто становятся убежищами, куда проникают различные организмы - особенно крошечные, такие как микробы. Там они образуют свои собственные сообщества и способствуют круговороту питательных веществ в окружающей среде.
"Мы даже начали специально использовать затонувшие суда и другие виды стальных конструкций для создания искусственных рифов", - говорит она. "И мы действительно хотим убедиться, что сможем понять роль микроорганизмов, которые помогают поддерживать все [эти] структуры в целостности и сохранности в долгосрочной перспективе".
Это своего рода утешение для Раша - Титаник будет существовать веками. Просто в какой-то момент он перестанет быть узнаваемым. "Знаете, как только носовой поручень исчезнет, он станет просто грудой ржавого металла", - говорит он. "Но это будет искусственный риф, который переживет нас всех".
