A budapesti termálvizek és barlangok titkai
„Természetes kutatólaboratóriumokban”, a Budai Termálkarszt forrásbarlangjaiban végez kutatásokat Erőss Anita. Az ELTE Természettudományi Kar Általános és Alkalmazott Földtani Tanszék tudományos munkatársa az egyetem kutatóegyetemi projektjének keretein belül a barlangokban lévő biofilm közösségeket vizsgálja. A fiatal hidrogeológussal munkájáról beszélgettünk.
A Budai Termálkarszt forrásbarlangjaiban élő biofilm közösségek vizsgálatával foglalkozik. Mit kutat pontosan?
Hidrogeológusként a budapesti termálvizekkel, illetve a termálvizek és a karbonátos kőzetek kölcsönhatásának eredményeképpen létrejövő barlangokkal foglalkozom. A részben vízzel telített barlangokban találtuk meg a vizsgálatok tárgyát képező biofilmeket. Mikrobiológusokkal közösen végzett kutatásaink során olyan baktérium-csoportokat sikerült azonosítani, amelyek élettevékenységeik folytán fontos szerepet játszanak a barlangképződésben, azaz a karbonátos kőzetek oldásában. Tehát a budapesti, jelenleg is képződő barlangokban többek között ezek a mikrobák járulnak hozzá a barlangképződéshez.
Miben rejlik a kutatás fontossága?
Budapest azon kevés helyek közé tartozik, ahol a termálvizek és azok karbonátos kőzetekre gyakorolt hatása közvetlenül tanulmányozható, azaz természetes kutatólaboratóriumként is tekinthetünk rá. Az itt végzett vizsgálatok, azonosított folyamatok és azok termékei analógiaként használhatók hasonló, esetleg kevésbé feltárt, kevésbé megközelíthető területeken, az ott zajló folyamatok megértéséhez. Ez a kutatási terület és maga a téma nagyon népszerű a hallgatók körében is, így a kutatóegyetemi pályázati projekt keretében többen részt vettek mind a terepi, mind a laboratóriumi munkákban.
Milyen szerepük van a barlangokban élő biofilm-közösségeknek? Hogyan alkalmazható a kutatás során a fókuszált ionsugaras (FIB) technológia?
A biofilmben élő baktériumok élettevékenységeik során olyan savas anyagot termelnek, amely oldja a karbonátos kőzeteket. Emellett egyes baktériumok élettevékenységükhöz kapcsolódóan vas-oxihidroxidot választanak ki, amely erős adszorpciós képességekkel rendelkezik. Ennek következménye, hogy ezen az anyagon a termálvízből megkötődő rádium az anyagnak és az őt körülvevő víznek a radioaktivitását okozza. A FIB-technika fókuszált ionsugárral történő nano-megmunkálást jelent, amely során Ga ionokkal készíthetünk például keresztmetszeteket baktérium fonalakból, és tanulmányozhatjuk a sejtek köré kiválasztott anyagok szerkezetét.
Megmunkálás FIB-technikával
Milyen eredmények születtek a kutatás során?
A pásztázó elektronmikroszkóp segítségével a biofilm közösség morfológiai jellegzetességeit, az egyes baktériumsejtek morfológiáját, valamint a mikrobák által kiválasztott anyagokat, azok elemi összetételét tanulmányoztuk. A mikroszkóp környezeti üzemmódban történő használata azt is lehetővé tette, hogy a biofilmet közvetlenül mintavétel után, mindenféle előkészítő eljárás nélkül vizsgálhattuk.
Hogyan segítette munkáját az ELTE kutatóegyetemi pályázata?
A TÁMOP projektnek köszönhetően doktori tanulmányaim után is tovább dolgozhattam az ELTE-n, folytathattam kutatásaimat – a kétsugaras pásztázó elektronminkroszkóp (SEM/FIB) új perspektívát jelentett vizsgálataimban. A projekt folyamán végzett kutatás előzetes eredményei is hozzájárultak ahhoz, hogy doktori témavezetőm, Mádlné Szőnyi Judit vezetésével beadott OTKA kutatási pályázatunk – amely többek között a mikrobák karsztosodásban betöltött szerepének vizsgálatát tűzte ki célul – támogatást nyert. Tehát a SEM/FIB műszeres vizsgálataink tovább folytatódnak a következő években is.
ELTE Kutatóegyetem
A Budai Termálkarszt forrásbarlangjaiban élő biofilm közösségek vizsgálatával foglalkozik. Mit kutat pontosan?Hidrogeológusként a budapesti termálvizekkel, illetve a termálvizek és a karbonátos kőzetek kölcsönhatásának eredményeképpen létrejövő barlangokkal foglalkozom. A részben vízzel telített barlangokban találtuk meg a vizsgálatok tárgyát képező biofilmeket. Mikrobiológusokkal közösen végzett kutatásaink során olyan baktérium-csoportokat sikerült azonosítani, amelyek élettevékenységeik folytán fontos szerepet játszanak a barlangképződésben, azaz a karbonátos kőzetek oldásában. Tehát a budapesti, jelenleg is képződő barlangokban többek között ezek a mikrobák járulnak hozzá a barlangképződéshez.
Miben rejlik a kutatás fontossága?
Budapest azon kevés helyek közé tartozik, ahol a termálvizek és azok karbonátos kőzetekre gyakorolt hatása közvetlenül tanulmányozható, azaz természetes kutatólaboratóriumként is tekinthetünk rá. Az itt végzett vizsgálatok, azonosított folyamatok és azok termékei analógiaként használhatók hasonló, esetleg kevésbé feltárt, kevésbé megközelíthető területeken, az ott zajló folyamatok megértéséhez. Ez a kutatási terület és maga a téma nagyon népszerű a hallgatók körében is, így a kutatóegyetemi pályázati projekt keretében többen részt vettek mind a terepi, mind a laboratóriumi munkákban.
Milyen szerepük van a barlangokban élő biofilm-közösségeknek? Hogyan alkalmazható a kutatás során a fókuszált ionsugaras (FIB) technológia?
A biofilmben élő baktériumok élettevékenységeik során olyan savas anyagot termelnek, amely oldja a karbonátos kőzeteket. Emellett egyes baktériumok élettevékenységükhöz kapcsolódóan vas-oxihidroxidot választanak ki, amely erős adszorpciós képességekkel rendelkezik. Ennek következménye, hogy ezen az anyagon a termálvízből megkötődő rádium az anyagnak és az őt körülvevő víznek a radioaktivitását okozza. A FIB-technika fókuszált ionsugárral történő nano-megmunkálást jelent, amely során Ga ionokkal készíthetünk például keresztmetszeteket baktérium fonalakból, és tanulmányozhatjuk a sejtek köré kiválasztott anyagok szerkezetét.
Megmunkálás FIB-technikával
Milyen eredmények születtek a kutatás során?
A pásztázó elektronmikroszkóp segítségével a biofilm közösség morfológiai jellegzetességeit, az egyes baktériumsejtek morfológiáját, valamint a mikrobák által kiválasztott anyagokat, azok elemi összetételét tanulmányoztuk. A mikroszkóp környezeti üzemmódban történő használata azt is lehetővé tette, hogy a biofilmet közvetlenül mintavétel után, mindenféle előkészítő eljárás nélkül vizsgálhattuk.
Hogyan segítette munkáját az ELTE kutatóegyetemi pályázata?
A TÁMOP projektnek köszönhetően doktori tanulmányaim után is tovább dolgozhattam az ELTE-n, folytathattam kutatásaimat – a kétsugaras pásztázó elektronminkroszkóp (SEM/FIB) új perspektívát jelentett vizsgálataimban. A projekt folyamán végzett kutatás előzetes eredményei is hozzájárultak ahhoz, hogy doktori témavezetőm, Mádlné Szőnyi Judit vezetésével beadott OTKA kutatási pályázatunk – amely többek között a mikrobák karsztosodásban betöltött szerepének vizsgálatát tűzte ki célul – támogatást nyert. Tehát a SEM/FIB műszeres vizsgálataink tovább folytatódnak a következő években is.
ELTE Kutatóegyetem
2012.02.15.