Los métodos de secuenciación de ADN también pueden ayudar a identificar minerales críticos para la transición a la energía verde.

Investigadores identificaron kimberlita enterrada, el hogar rocoso de los diamantes, mediante una prueba ADN Microbios encontrados en la capa superior del suelo.

Estas “huellas biológicas” pueden detectar metales enterrados a decenas de metros bajo la superficie de la tierra sin necesidad de excavar. Los investigadores creen que este es el primer uso de la secuenciación moderna de ADN de comunidades microbianas en la búsqueda de minerales enterrados.

Nuevas tecnologías, gran potencial

Investigación publicada esta semana en Comunicaciones de la naturaleza Tierra y medio ambiente Representa una nueva herramienta para la exploración minera, y una caja de herramientas completa puede ahorrar tiempo y mucho dinero a los buscadores, dice la coautora Bianca Julianella Phillips, candidata a doctorado en el Departamento de Ciencias Terrestres, Oceánicas y Atmosféricas de la Universidad de Columbia Británica. (EOEA).

Esta tecnología se suma al número relativamente limitado de herramientas que ayudan a encontrar mineral enterrado, incluidos estudios preliminares del terreno y análisis de elementos en las rocas suprayacentes.

“Esta tecnología nació de la necesidad de ver la Tierra con mayor sensibilidad y precisión, y tiene el potencial de usarse cuando otras técnicas no funcionan”, dijo Phillips.

Cuando el mineral interactúa con el suelo, cambia las comunidades microbianas del suelo. Los investigadores probaron esto en el laboratorio, introduciendo kimberlita en los microbios del suelo y observando cómo sus números cambiaban y cambiaban. Clasificar.

“Tomamos estas comunidades microbianas alteradas como indicadores de la presencia de materias primas, o firmas biológicas, en el suelo de depósitos minerales enterrados”, dijo Phillips.

Pruebas en el mundo real y resultados prometedores

Utilizando estos microbios “indicadores” y sus secuencias de ADN, el equipo analizó la capa superior del suelo en un sitio de exploración en los Territorios del Noroeste donde previamente se había confirmado mediante perforación la presencia de kimberlita. Descubrieron que 59 de los 65 indicadores estaban presentes en el suelo, de los cuales 19 indicadores estaban presentes en cantidades significativas directamente sobre el mineral enterrado. También identificaron nuevos microbios indicadores para agregar a su colección.

Usando este kit, probaron la capa superior del suelo en un segundo sitio en los Territorios del Noroeste donde sospechaban que había kimberlita, y determinaron con precisión el contorno topológico y la ubicación de la kimberlita enterrada a decenas de metros debajo de la superficie. Esto demostró que los indicadores de un lugar podían predecir la ubicación en otro lugar. En el futuro, los equipos de exploración podrían crear una base de datos de especies indicadoras y probar un sitio desconocido para ver si los depósitos de kimberlita están enterrados bajo el suelo.

Resolución microbiana versus análisis geoquímico.

Los investigadores compararon su técnica con otra técnica conocida como análisis geoquímico, que implica probar elementos en el suelo para determinar qué minerales hay debajo. Los microbios eran más precisos a la hora de localizar minerales enterrados.

“Los microbios son mejores que nosotros en geoquímica, y hay miles de ellos”, dijo la autora principal, la Dra. Rachel Simister, quien realizó el trabajo como investigadora postdoctoral en el Departamento de Microbiología e Inmunología (M&I) de la UBC. “Puede que te quedes sin cosas para tomar muestras, pero nunca te quedarás sin microbios”.

Ampliando horizontes y horizontes comerciales.

La tecnología, nacida del trabajo de un equipo que incluye a Phillips, el Dr. Simister, el Dr. Sean Crowe y el fallecido profesor Peter Winterburn, podría estimular el descubrimiento de nuevos depósitos de kimberlita. Estas rocas no sólo son conocidas como posibles reservas de diamantes, sino que también son conocidas por su capacidad para capturar y almacenar carbono atmosférico.

Esta técnica tiene una aplicación potencial en otros depósitos minerales. La investigación en curso del equipo muestra resultados similares para identificar depósitos de pórfido de cobre.

“Se puede utilizar esta tecnología para encontrar minerales que impulsen una economía verde”, dijo el investigador principal, el Dr. Crowe, profesor de la EOAS, profesor de M&I y catedrático de investigación de Geomicrobiología de Canadá. “El cobre es el elemento crítico más importante y necesitaremos más para seguir adelante”.

El Dr. Crowe, junto con el Dr. Simister y el coautor Dr. Craig Hart, poseen una subsidiaria, Discovery Genomics, que brinda estos servicios de secuenciación al sector de recursos minerales.

“Esto es emocionante porque es parte del creciente reconocimiento de que los microbios se pueden utilizar en todas las etapas de la minería, desde la búsqueda de minerales hasta su procesamiento y la restauración de los sitios a su estado natural”, dijo el Dr. Crowe. “Actualmente, la secuenciación de ADN microbiano requiere experiencia específica y su costo es comparable al de otras técnicas de exploración mineral, pero esto puede cambiar con la adopción de la industria”.

Referencia: “Secuenciación de ADN, indicadores microbianos y el descubrimiento de kimberlita enterrada” por Rachel L. Simester y Bianca B. Julianella Phillips y Andrew B. Wickham y Erica M. Kair, Craig J.R. Hart y Peter A. Winterburn y Sean A. Cuervo, 21 de octubre de 2023, Comunicaciones Tierra y Medio Ambiente.
doi: 10.1038/s43247-023-01020-z