Швейцарские учёные с бактериями замедлили утечку воды в песке до 28 раз

Исследователи из швейцарской лаборатории Empa и Университета науки и технологий Халифы в Абу-Даби нашли способ заставить пустынный песок удерживать влагу. В лабораторных экспериментах обработанный бактериями и грибами материал замедлял прохождение воды через себя до шести раз по сравнению с необработанным. А более сложная двухслойная конструкция с биологическим геотекстилем снизила водопроницаемость сразу в 28 раз.

Проблема песка не только в отсутствии питательных веществ. Вода буквально проскакивает между крупицами, а сами частицы почти не сцеплены друг с другом — любой ветер или поток уносит их без сопротивления. Учёные добавили в песок микроорганизмы, способные выделять биополимерные волокна. Эти волокна связывают песчинки в подобие природного композита, одновременно укрепляя структуру и перекрывая пути для воды. Наибольший эффект дали бактериальные культуры — именно они обеспечили шестикратное замедление фильтрации.

Второй подход оказался ещё результативнее. Сначала бактерии выращивали на поверхности, получая из них полотна нанокристаллической целлюлозы, а затем укладывали эти полотна между слоями песка — как биологический геотекстиль. Водопроницаемость такой слоистой структуры упала в 28 раз. В основе технологии — наноцеллюлозные волокна бактерии Komagataeibacter medellinensis и мицелий двух штаммов гриба Schizophyllum commune.

До выращивания сельскохозяйственных культур в пустыне пока далеко. Авторы подчёркивают: нынешняя работа — лишь лабораторная проверка концепции. Следующий этап — эксперименты в теплицах и на контролируемых площадках, где предстоит выяснить, сможет ли созданная микробами структура поддерживать рост растений. Идея не в том, чтобы мгновенно превратить песок в полноценную почву, а в том, чтобы сначала удержать в нём воду и органическое вещество, создав условия для постепенного формирования устойчивой экосистемы.

Если технология подтвердит работоспособность за пределами лаборатории, она может дать инструмент для борьбы с опустыниванием и эрозией в регионах, где вода уходит в песок быстрее, чем успевает принести пользу. Пока же речь идёт о тщательно выверенном научном эксперименте, который делает первый шаг к решению одной из самых stubborn проблем засушливых территорий.

По материалам: iXBT