How These Bacteria Live Off Crude Oil

Summary

Este episodio de SciShow explora la sorprendente vida en los yacimientos de petróleo, donde microorganismos como bacterias y arqueas han sobrevivido en condiciones extremas durante millones de años. Estos seres diminutos, que forman biopelículas para protegerse, pueden influir en la producción de petróleo y su estudio nos ofrece una perspectiva única sobre cómo la actividad humana impacta los ecosistemas subterráneos. Además, el video destaca la importancia de proteger la biodiversidad y el papel de Wren en financiar proyectos para combatir la crisis climática.

Takeaways

• 🌿 Los ingenieros han luchado con microorganismos que viven dentro de los yacimientos de petróleo, a cientos de metros bajo la superficie.
• 🕵️‍♂️ Se pensaba que estos organismos solo llegaban al yacimiento de petróleo a través de equipos de perforación, pero algunos podrían haber estado allí desde hace mucho tiempo.
• 🏠 Los microorganismos, incluidas bacterias y arqueas, pueden vivir en las fronteras entre el petróleo y el agua dentro de los yacimientos.
• 🌋 Algunos microorganismos podrían haber sobrevivido en los yacimientos de petróleo desde hace 10 a 180 millones de años, desde que los organismos muertos comenzaron a transformarse en petróleo.
• 🌐 Otros microorganismos podrían haber llegado a los yacimientos antes de que los humanos los descubrieran, a través de aguas del mar o acuíferos.
• 🔬 Los científicos están investigando cómo estos microorganismos sobreviven en condiciones tóxicas, ácidas, de alta presión y sin luz, con muy poco agua y temperaturas superiores a 150 grados Celsius.
• 🏡 Estos microorganismos crean estructuras llamadas biopelículas que les protegen contra las sales excesivas y la temperatura, y les permiten dividirse en comunidades.
• 🍽 Algunos microorganismos obtienen energía descomponiendo moléculas de hidrocarburos en el petróleo, mientras que otros se alimentan de compuestos como los sulfatos o nitrato.
• ⚒ Los ingenieros del petróleo a veces tienen que tener en cuenta la digestión de estos microorganismos al planificar perforaciones, ya que pueden afectar la corrupción de la estructura del yacimiento o la salud de los trabajadores.
• 🌱 La actividad humana, como la perforación de yacimientos de petróleo, ha influido en las especies de microorganismos que prosperan, y en algunos casos, se introducen nuevas especies para aumentar la producción de petróleo.

Q & A

¿Qué problema tienen los ingenieros con las criaturas que viven en los yacimientos de petróleo?

Los ingenieros enfrentan problemas con microorganismos como bacterias y arqueas que viven dentro del yacimiento de petróleo, a miles de metros bajo la superficie, lo que puede afectar la producción de petróleo.

¿Cuál es la ubicación de los yacimientos de petróleo en relación con la superficie terrestre?

Los yacimientos de petróleo están subterráneos, formados por bolsillos o series de grietas en la roca, y pueden estar a hasta cinco kilómetros y medio de profundidad.

¿Cómo es la relación entre el agua y el petróleo en los yacimientos?

El agua puede estar en una capa separada debajo del petróleo o mezclada con él en forma de burbujas aisladas, ya que el agua y el petróleo no se pueden mezclar completamente.

¿Cómo pueden haber llegado las bacterias a los yacimientos de petróleo?

Algunas bacterias podrían haber llegado después de que los humanos perforaran el ecosistema, mientras que otras podrían haber estado allí antes de la existencia humana, habiendo sido enterradas vivas y sobreviviendo en los yacimientos durante millones de años.

¿Cómo sobreviven las bacterias en las condiciones extremas del yacimiento de petróleo?

Las bacterias pueden crear estructuras llamadas biopelículas que les protegen del entorno, y obtienen su energía descomponiendo moléculas de hidrocarburos en el petróleo o realizando reacciones químicas con compuestos más pequeños como sulfatos o nitrátos.

¿Qué son las biopelículas y cómo ayudan a las bacterias a sobrevivir?

Las biopelículas son estructuras en forma de mantel que las colonias microbianas crean al secretar proteínas y otros compuestos, lo que les permite protegerse del ambiente excesivamente salado o de los efectos del calor, y pueden incluso formar hogares comunitarios donde varias especies se ayudan mutuamente.

¿Cómo afectan las bacterias el proceso de extracción de petróleo?

Las bacterias pueden influir en la extracción de petróleo al descomponer el petróleo en partes más pequeñas y al producir compuestos que pueden facilitar o dificultar el flujo del petróleo hacia la superficie.

¿Cómo pueden los ingenieros de petróleo manejar la presencia de bacterias en los yacimientos?

Los ingenieros pueden monitorear y controlar la presencia de bacterias mediante la inyección de agua con ciertas concentraciones de sulfato, el uso de químicos para 'desinfectar' el yacimiento o la estimulación del crecimiento de bacterias al inyectar nutrientes adicionales.

¿Qué consecuencias tiene la actividad humana en los hábitats microbianos de los yacimientos de petróleo?

La intervención humana puede influir en qué especies bacterianas prosperan a lo largo del tiempo, como se ha observado en el campo de petróleo Halfdan, donde especies que amaban el oxígeno reemplazaron a las que preferían un ambiente sin oxígeno después de que comenzó la perforación.

¿Cómo puede el proyecto de Wren ayudar a combatir la crisis climática?

Wren es una plataforma que ayuda a financiar proyectos que luchan contra la crisis climática, como la protección de la selva amazónica, la prevención de la deforestación y el fomento de los derechos de tierras indígenas, lo que incluye la protección de la biodiversidad, incluyendo las bacterias.

¿Cómo se puede contribuir al proyecto de Wren y qué beneficios adicionales se ofrecen?

Se puede contribuir a proyectos como el de Wren realizando una donación mensual y recibir actualizaciones mensuales sobre su progreso. Además, la primera 100 personas que se registren a través del enlace de referencia en la descripción obtendrán 10 árboles adicionales plantados por parte de Wren.

Outlines

00:00

🌿 Microbiología en yacimientos de petróleo

Este episodio explora cómo los ingenieros han lidiado con microorganismos en yacimientos de petróleo desde el comienzo de la producción comercial. Se menciona que estos organismos, incluidas bacterias y arqueas, pueden haber vivido en estas áreas por cientos de millones de años, adaptándose a condiciones extremas como altas temperaturas y altas concentraciones de sales. Además, se discute cómo la actividad humana, como la perforación de pozos, ha afectado a estas comunidades microbianas y cómo los ingenieros pueden influir en su supervivencia al manipular el entorno, ya sea 'desinfectando' los yacimientos o introduciendo nutrientes para estimular el crecimiento de ciertas especies que pueden facilitar la extracción de petróleo.

05:04

🌱 Impacto humano en ecosistemas microbianos

El segundo párrafo enfatiza el impacto que la actividad humana, particularmente la extracción de petróleo, tiene en los ecosistemas microbianos. Se destaca un estudio que muestra cómo la explotación en el campo de petróleo Halfdan, cerca de Dinamarca, cambió la composición de las especies microbianas, con especies que amaban el oxígeno reemplazando a las que no lo hacían. Además, se hace un llamado a la reflexión sobre la relación entre la vida y las actividades humanas, sugiriendo que a menudo somos nosotros los que interrumpir la vida existente en lugar de la otra forma alrededor. El episodio termina con un agradecimiento a Wren, una organización que financia proyectos para combatir la crisis climática y que promueve la conservación de la biodiversidad, incluyendo la protección de los microbios en ecosistemas como la selva amazónica.

Keywords

💡microorganismos

Los microorganismos son seres vivos muy pequeños que no se pueden ver con el ojo裸o, como bacterias y arqueas. En el vídeo, se menciona que estos seres vivos pueden vivir dentro de los yacimientos de petróleo, a miles de metros bajo la superficie, lo que demuestra su capacidad para sobrevivir en condiciones extremas. Los microorganismos son esenciales para entender el tema del vídeo, ya que son los protagonistas de la historia subterránea en los yacimientos de petróleo.

💡yacimientos de petróleo

Los yacimientos de petróleo son depósitos subterráneos de hidrocarburos, como el petróleo y el gas, que se forman a partir de la acumulación y transformación de organismos muertos a lo largo de millones de años. En el vídeo, se explica que estos yacimientos son el hogar natural de ciertos microorganismos y que su presencia puede tener implicaciones en la producción de petróleo y en la corrupción de la infraestructura de extracción.

💡biofilm

Un biofilm es una estructura densa y resistente formada por comunidades de microorganismos que se adhieren a una superficie y se producen mediante la secreción de proteínas y otros compuestos. En el contexto del vídeo, los microorganismos en los yacimientos de petróleo forman biofilms como una forma de protección contra las duras condiciones del entorno, como la alta salinidad y la temperatura, y para facilitar su supervivencia y la digestión del petróleo.

💡hidrocarburos

Los hidrocarburos son compuestos químicos que contienen solo hidrógeno y carbono, y son los componentes principales del petróleo y el gas natural. En el vídeo, se destaca que algunos microorganismos obtienen energía descomponiendo los hidrocarburos en el petróleo, lo que es crucial para su supervivencia y también puede afectar la producción de petróleo.

💡arqueas

Las arqueas son un grupo de microorganismos que, junto con las bacterias, pertenecen al grupo más amplio de los procariotes. En el vídeo, se menciona que las arqueas son una de las formas de vida que pueden encontrarse en los yacimientos de petróleo, lo que sugiere una diversidad biológica en estos entornos extremos.

💡sulfato

El sulfato es un compuesto químico que consta de un átomo de azufre y cuatro de oxígeno. En el vídeo, se describe cómo algunas especies de microorganismos obtienen energía de manera similar a cómo las células humanas obtienen energía de los azúcares, pero en su caso, lo hacen a través de reacciones químicas con sulfatos y otros compuestos, lo que puede resultar en la producción de hidrógeno sulfuro, un gas tóxico.

💡corrosión

La corrosión es el proceso por el cual los materiales, como el acero, se deterioran debido a reacciones químicas con su entorno. En el vídeo, se menciona que la producción excesiva de hidrógeno sulfuro por parte de ciertos microorganismos puede causar corrosión en la estructura de las plataformas petroleras, lo que puede tener consecuencias serias para la seguridad y la integridad de la infraestructura.

💡ecosistemas afectados por el uso de combustibles fósiles

El vídeo destaca cómo los ecosistemas, incluidos los que albergan microorganismos en yacimientos de petróleo, son afectados por las actividades humanas relacionadas con la extracción y el uso de combustibles fósiles. Esto resalta la importancia de comprender y gestionar las interacciones entre la vida silvestre y las operaciones de extracción de petróleo.

💡protección de la biodiversidad

La biodiversidad hace referencia a la variedad de vida en la Tierra, incluyendo todas las especies de plantas, animales y microorganismos, así como sus hábitats. El vídeo menciona la importancia de proteger la biodiversidad, también en el contexto de los microorganismos en los yacimientos de petróleo, y cómo organizaciones como Wren trabajan en proyectos que combaten la crisis climática y promueven la protección de la biodiversidad.

💡Wren

Wren es una organización mencionada en el vídeo que se enfoca en financiar proyectos que combaten la crisis climática, como la protección de la selva amazónica. El vídeo destaca el papel de Wren en promover la protección de la biodiversidad y prevenir la deforestación, lo que también incluye el apoyo a las comunidades indígenas y la lucha contra la tala ilegal de árboles, aspectos que son cruciales para la mitigación del cambio climático.

Highlights

Wren es un sitio web que ayuda a financiar proyectos para combatir la crisis climática.

Los ingenieros han tenido problemas con microorganismos viviendo en los yacimientos de petróleo desde casi el inicio de la producción comercial.

Algunos microorganismos podrían haber estado en los yacimientos de petróleo durante millones de años.

Los yacimientos de petróleo están formados por bolsillos o series de vacíos en la roca, a menudo a gran profundidad.

Los microbios, incluidas bacterias y arqueas, pueden vivir en las fronteras entre el petróleo y el agua.

Algunas especies de microbios probablemente llegaron después de que los humanos perforaran el ecosistema.

Otros microbios podrían haber estado presentes antes de la existencia de los humanos.

Los microbios han descubierto cómo sobrevivir en condiciones tóxicas, ácidas, de alta presión y sin luz.

Los microbios han desarrollado biopelículas como una forma de vivienda protectora.

Algunos microbios obtienen energía degradando moléculas de hidrocarburos en el petróleo.

Otras especies obtienen energía de reacciones químicas con compuestos como los sulfatos o nitrato.

Los ingenieros del petróleo a menudo tienen que tener en cuenta la digestión de los microbios al configurar operaciones de perforación.

Los microbios pueden influir en la producción de petróleo, y en algunos casos, los ingenieros pueden introducir nuevos microbios para aumentar la producción.

El estudio de estos microbios es fascinante y nos hace reflexionar sobre cómo la explotación de combustibles fósiles afecta los ecosistemas.

Wren está recaudando fondos para proteger la biodiversidad, prevenir la deforestación y promover los derechos de la tierra indígena.

Los contribuyentes mensuales de Wren reciben actualizaciones sobre el progreso de los proyectos y pueden ver el impacto de sus donaciones.

Transcripts

This episode is supported by Wren, a website  with a monthly subscription that helps fund  

projects to combat the climate crisis. Click the  link in the description to learn more about how  

you can make a monthly contribution to support  projects like rainforest protection programs.

[♪ INTRO]

Since almost the beginning  of commercial oil production,  

engineers have had a problem with  things living in the oil reservoirs.

Not around the reservoirs.  We’re talking microorganisms  

living inside the blob of oil  hundreds of meters below the surface.

Until recently, it was thought  these critters had just caught  

a ride down there from the surface on  some drilling equipment. But it appears  

that some have actually been  down there for a long, long time.

And through a combination of home  renovation and a special kind of  

digestion, these tiny critters can  show us just how hearty life can be.

Now, when I say “oil reservoir,” some people  might have a picture that pops in their mind  

of like the pumpjack or oil rig, but that’s  just the machinery sitting above the reservoir.

The oil reservoir itself is underground,  

and formed out of a pocket or  series of gaps in the rock.

Sometimes these can be  pretty close to the surface,  

but many are deep underground…as  far as five and a half kilometers.

In addition to oil, the reservoir  has a fair amount of water, either as  

a separate layer below the oil, or mixed up with  the oil in the form of isolated tiny bubbles,  

since oil and water can’t mix fully.

And it’s on these borders between oil  and the water where microbes can live.  

We’re talking bacteria as well as another  group of organisms called archaea.

Now, some species definitely arrived after  humans breached the ecosystem. Because to free  

up the oil, drilling crews sometimes have  to pump water or gas down into the wells,  

and outside microbes can get  swept along for those rides.

But other microbes were likely  there before humans even existed.

Oil deposits get their start when dead  organisms like algae settle at the bottom  

of a body of water, and then get buried  under layers upon layers of sediment.

Over millions of years, the molecules in  their dead bodies break down and turn into  

oil or gas. ~ But if some organisms were buried  alive, their descendants could have survived  

in those reservoirs anywhere from the 10 to 180  million years it took for humans to dig them up.

This hypothesis might seem a little  far-fetched, but scientists have also  

discovered microbes living over two  kilometers beneath the ocean floor.

On the other hand, species could also  have arrived before humans discovered  

the oil reservoir, if sea water or fresh  water from an aquifer somehow got inside.

Scientists are still working to figure  out the origin story of these critters.  

And they’re also working on how  they manage to survive their toxic,  

acidic, high pressure, and pitch black  home…which also has very little water.

And thanks to minerals leaching from the rocks,  

what water they do have access to is  three to six times saltier than sea water.

And being that far below ground, it’s  also hot. Deep oil reservoirs can reach  

temperatures above 150 degrees Celsius.  Even the most heat-loving microbes,  

like the ones that live in Yellowstone’s  geysers, tend to die when it hits 120 degrees.

But some, if not most of these  microbes have figured out a special  

way to survive the harsh conditions around them.

Instead of just freely  floating around willy nilly,  

they’ve actually built their  own protective form of housing.

They’re called biofilms…mat-like  

structures that microbial colonies create  by excreting proteins and other compounds.

It’s basically like if you and your family could  just build your own house out of your snot.

These biofilms protect microbes from their  environment by keeping excess salt away,  

or by forming a kind of heat-shield. They  can even create community homes, where  

multiple species help each other survive.

And they can also break the oil glob into  smaller bits…so that the microbes can eat.

Many of these species produce the  energy their single-celled bodies  

need by breaking down the hydrocarbon molecules  

in oil…those are the ones made up primarily of  carbon and hydrogen, like propane or octane.

Meanwhile, other species get their  energy by performing chemical reactions  

with smaller compounds like sulfates or nitrates.

Sulfate, for instance, is a chemical consisting  of one sulfur atom and four oxygens. So while  

human cells get their energy by converting  sugar molecules into carbon dioxide and water,  

these little critters change sulfate  into compounds like hydrogen sulfide.

In fact, some microbes eat so much  that oil engineers often have to  

account for their digestion when  setting up a drilling operation.

For instance, they might monitor how much  sulfate is in the water they inject into the  

reservoir. Because if those sulfate-eating  microbes make too much hydrogen sulfide,  

it can corrode the oil rig’s steel  and even poison human workers.

Or alternatively, they might have a more direct  

hand in what microbe populations  are allowed to live down there.

They can “disinfect” the  reservoir with certain chemicals,  

or even stimulate microbe growth by pumping in  extra nutrients. That’s because, in some cases,  

the chemicals the microbes give off can actually  help the oil flow up to the surface more easily.

So depending on the species  that’s already in a given well,  

engineers might purposefully introduce  new microbes to increase oil production!

As for how much humans are messing up these  microbial homes, there hasn’t been a lot of  

research. But there are hints that our meddling  can influence which species thrive over time.

For example, one analysis of the  Halfdan oil field off the coast of  

Denmark found that after people started  drilling there, slow-growing oxygen-shy  

species that had once been dominant were  pushed out by oxygen-loving hotshots.

Studying these little guys is really fascinating,  both because of their incredible backstory,  

and because it’s yet another example of an  ecosystem affected by humans using fossil fuels.

But it also makes us think a little.  Oil drilling can seem so artificial,  

such a modern human invention. So when life  shows up, we assume it’s interrupting us. But no.

It is actually us who’s interrupting them.

Thanks for watching this SciShow video and  thank you to Wren for supporting it!

Wren is a website that helps fund  projects that combat the climate crisis,  

like protecting the Amazon rainforest.

Wren is currently raising  funds to protect biodiversity,  

prevent deforestation, and  promote Indigenous land rights.

And, of course, that  biodiversity includes microbes.

Using satellite and drone monitoring technology,

Indigenous Amazonians in the Ticuna  community of Buen Jardín de Callaru in Peru

can detect deforestation early and protect  their rainforest before it disappears.

This project provides the technology  to combat illegal logging.

That means saving the trees that  absorb about 350 million metric

tons of atmospheric carbon dioxide every year.

Once you sign up to make a monthly  contribution to projects like this one,  

you’ll receive monthly updates on their progress.

You’ll get to see the good you’re doing  and what your money is being spent on.

You can start helping today by learning more  at wren.co. But you will not be alone in this  

effort. We’ve partnered with Wren to plant  10 additional trees for the first 100 people  

who sign up using the referral  link in the description down below!

[♪ OUTRO]