Studies on the Biogeochemical Role of Dolomite Forming Microbes Isolated from a Kuwaiti Sabkha

"يعتبر الدولومايت من الصخور المهمة بسبب علاقته بقطاعات الحفر والتنقيب عن النفط والغاز. يتميز الدولومايت بمسامية ونفاذية عالية مما جعله الصخر المثالي لتخزين المواد الهيدروكربونية. على الرغم من الأبحاث الممتدة لأكثر من 200 عام على الدولومايت، يعتبر أصل تكوين الدولومايت من المواضيع الأكثر جدلاً في حقل الجيولوجيا الرسوبية، حتى تم تسمية تلك المسألة
بـ (مشكلة الدولومايت). يمكن تلخيص مشكلة الدولومايت في أمرين: الأمر الأول هو أن الدولومايت لا يمكن تكوينه في المختبر من غير وجود عوامل بيولوجية تحت الظروف الطبيعية التي يوجد فيها الدولومايت في الطبيعة. الأمر الآخر هو أن الدولومايت كان منتشرفي رواسب المياه المفتوحة بكثرة في العصور السحيقة وتضاءلت كميته تدريجيا مع الوقت، حتى صار من الصعوبة في الوقت الحالي أن تجد دولومايت في الرواسب الحديثة. في المقابل، تعتبر منطقة الخليج العربي من الأماكن النادرة التي يتكون فيها الدولومايت حديثا في الطبقا العليا من الرسوبات الموجودة فيما يسمى بالسبخات. كما أثبتت الدراسات أن الميكروبات تلعب دورا رئيسيا في تكوين الدولومايت في البيئيات عالية الملوحة (كما في أبوظبي وقطر) إلا أنه لم يتم تحديد الطريقة المباشرة التي تقوم فيها الميكروبات بتكوين الدولومايت. إن الهدف من هذا المشروع هو تقييم دور الكائنات الدقيقة في تكوين الدولومايت في سبخات الكويت باستخدام أحدث التقنيات في مجال علم الجينات والتحليل الجيوكيميائي. سوف يتم دراسة تنوع الكائنات الحية ووظائفها الحيوية في السبخات وذلك باستخدام تقنية الـ metagenomes وmetatranscriptomes وكذلك عمل الميكروكوسم Microcosm. وفي الناحية الأخرى، سوف يتم دراسة القطاع الطولي الخاص بـ microbial mat وعلاقته بتكون الدولومايت وذلك باستخدام تقنيات متعددة مثل microsensors، Raman microscope، XRD، ICP-MS، وأخيراً HPLC. "

"Dolomite is an important carbonate rock for oil and gas exploration. It is characterized by a high porosity and permeability that make dolomite an ideal hydrocarbon reservoir rock. Despite centuries of research, the origin of dolomite remains one of the most debated subjects in sedimentary geology often referred to as “the Dolomite Problem”. This problem stems from the inability of precipitating dolomite in abiotic laboratory experiments simulating the environmental conditions where dolomite is found in addition to the abundance of dolomite within Precambrian sedimentary rocks and its scarcity in younger sediments.

The east coast of the Arabian Peninsula consider one of the rarest places on the planet where dolomite are still forming and can be found in the upper sediment layers in salt flats or hypersaline lakes known by sabkha. Experiments in recent years conducted with microorganisms have provided a fundamentally new approach to understand the mechanism of dolomite formation however; the few studies addressed the dolomite formation from the Arabian Gulf sabkhas (i.e. Qatar and Abu Dhabi) did not reach any conclusive findings about the microbial contribution to dolomite formation in the region.

The aim of this project is to evaluate the microbial role in dolomite formation in Kuwaiti sabkha samples using state-of-the- art techniques in gene studies and geochemical approaches. The microbial diversity and functionality of the sabkha microbes will be assessed using metagenomic and metatranscriptomic approaches as well microcosm experiment. On the other hand, studying the geochemical profile of the mat samples and identifying dolomite in various sabkha sample layers will be assessed using microsensors, powder x-ray diffraction (XRD), inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) and high performance liquid chromatography (HPLC)."