Anaerobe oxidation af metan koblet til denitrifikationRediger
Anaerob denitrifikation koblet til metanoxidation blev første gang observeret i 2008 med isolering af en metanoxiderende bakteriestamme, som viste sig at kunne oxidere metan uafhængigt. Denne proces bruger de overskydende elektroner fra metanoxidation til at reducere nitrater, hvilket effektivt fjerner både fikseret kvælstof og metan fra akvatiske systemer i habitater, der spænder fra sediment til tørvemoser til lagdelte vandsøjler.
Den anaerobe denitrifikationsproces kan bidrage væsentligt til de globale metan- og kvælstofkredsløb, især i lyset af den seneste tilstrømning af begge dele som følge af antropogene ændringer. Det er kendt, at omfanget af antropogen metan, der påvirker atmosfæren, er en væsentlig drivkraft for klimaændringer, og i betragtning af at det er flere gange mere potent end kuldioxid. Fjernelse af metan anses generelt for at være til gavn for miljøet, selv om omfanget af den rolle, som denitrifikation spiller i den globale strøm af metan, ikke er velkendt. Anaerob denitrifikation som mekanisme har vist sig at være i stand til at fjerne overskydende nitrat forårsaget af gødningsafstrømning, selv under hypoxiske forhold.
Dertil kommer, at mikroorganismer, der anvender denne type metabolisme, kan anvendes til bioremediering, som det fremgår af en undersøgelse fra 2006 af kulbrinteforurening i Antarktis, samt en undersøgelse fra 2016, hvor det lykkedes at øge denitrifikationshastigheden ved at ændre miljøet, som bakterierne huser. Denitrificerende bakterier siges at være bioremedieringsmidler af høj kvalitet på grund af deres tilpasningsevne til en række forskellige miljøer, samt at de mangler giftige eller uønskede rester, som efterlades af andre metabolismer.
Rolle af denitrificerende bakterier som metan-sænkeRediger
Denitrificerende bakterier har vist sig at spille en væsentlig rolle i oxidationen af metan (CH4) (hvor metan omdannes til CO2, vand og energi) i dybe ferskvandsmagasiner. Dette er vigtigt, fordi metan er den næststørste antropogene drivhusgas med et globalt opvarmningspotentiale, der er 25 gange kraftigere end kuldioxidens, og ferskvandsområder bidrager i høj grad til de globale metanemissioner.
En undersøgelse udført på den europæiske Bodensø viste, at anaerob metanoxidation koblet til denitrifikation – også kaldet nitrat/nitrit-afhængig anaerob metanoxidation (n-damo) – er en dominerende sænkning af metan i dybe søer. I lang tid troede man, at begrænsningen af metanemissionerne kun skyldtes aerobe methanotrofe bakterier. Metanoxidation finder imidlertid også sted i anoxiske eller iltfattige zoner i ferskvandsområder. I tilfældet med Bodensøen udføres denne oxidation af M. oxyfera-lignende bakterier. M. oxyfera-lignende bakterier er bakterier, der ligner Candidatus Methylomirabilis oxyfera, som er en bakterieart, der fungerer som denitrificerende methanotrof.
Resultaterne fra undersøgelsen af Bodensøen viste, at nitrat var udtømt i vandet i samme dybde som metan, hvilket tyder på, at metanoxidation var koblet til denitrificering. Det kunne udledes, at det var M. oxyfera-lignende bakterier, der udførte metanoxidationen, fordi deres hyppighed toppede i samme dybde, hvor metan- og nitratprofilerne mødtes. Denne n-damo proces er vigtig, fordi den bidrager til at mindske metanemissionerne fra dybe ferskvandsforekomster, og fordi den bidrager til at omdanne nitrat til kvælstofgas, hvilket reducerer overskydende nitrat.