Dodano: 23 listopad 2020r.

Budzą się głęboko zamrożone arktyczne mikroorganizmy

Globalne ocieplenie, powodujące topnienie wieloletniej zmarzliny, uwalnia zamarznięte wcześniej mikroorganizmy. Konsekwencje tego zjawiska nie są jeszcze w pełni znane.

Budzą się głęboko zamrożone arktyczne mikroorganizmy

 

W sierpniu 2019 r. na Islandii odbył się pogrzeb lodowca Okjökull, pierwszego na wyspie lodowca, który został bezpowrotnie utracony na skutek zmian klimatu. Lokalna społeczność upamiętniła to wydarzenia specjalną tablicą. W ciągu ostatnich pięciu lat wskaźnik topnienia lodowców w skali światowej niemalże się podwoił .

Termokras

Naukowcy są zaskoczeni takim tempem topnienia, które powoduje zmniejszenie zasobów wody słodkiej w lodowcach i zmienia strukturę otaczającego ekosystemu. Badacze oszacowali w ubiegłym roku na łamach „Science Advances”, że ocieplenie na obszarach arktycznych jest cztery razy szybsze, niż w innych miejscach na Ziemi. Według wcześniejszych prognoz lodowce miały topnieć wolniej i osiągnąć stan dzisiejszy dopiero w 2050 roku.

Na Syberii i w północnej Kanadzie ta stosunkowo nagła odwilż stworzyła formy terenu zwane termokrasami, z licznymi jeziorkami powstałymi na skutek odsuwania się wieloletniej zmarzliny na północ. Różne warstwy lodu i zmarzliny zostały wystawione na działanie ciepłego powietrza pierwszy raz od setek a nawet tysięcy lat.

Zamarznięte mikroby budzą się

Wszystko to stawia przed badaczami wiele pytań, między innymi o to, czy uwięzione w wieloletniej zmarzlinie mikroorganizmy mogą „obudzić się” po tysiącach lat. Zmarzlina stanowi wciąż 24 proc. powierzchni Ziemi. Jej składniki różnią się od siebie, w zależności od umiejscowienia na mapie świata. Z powodu coraz szybszego topnienia lodowców wyzwaniem dla naukowców jest odkrycie i zidentyfikowanie mikrobów, bakterii i wirusów, które mogą się w nich znaleźć.

Niektóre z arktycznych mikrobów są znane nauce. Na przykład methanogenic archaea, które metabolizują węgiel z gleby i uwalniają metan, silny gaz cieplarniany (publikacja w „Nature Geoscience”). Inne mikroby z kolei zużywają metan, co wprowadza równowagę do całego systemu. Jej zachwianie może przyspieszyć globalne ocieplenie.

Naukowcy wiedzą już na przykład, że uwolnione ze zmarzliny mikroorganizmy spłynęły razem z rzekami do oceanu Arktycznego. Tam zaobserwowano przemieszanie się genów (publikacja w "Communications Biology") między różnymi bakteriami, które wcześniej nie miały ze sobą styczności.

Są powody do obaw?

Jak wskazali naukowcy w „EcoHealth”, odwilż doprowadziła też do wybuchu epidemii wąglika na Syberii w 2016 roku. Jednak naukowcy uspokajają, że nie powinniśmy obawiać się patogenów sprzed tysięcy lat, które rozmrożone będą stanowić zagrożenie dla ludzi. Wyjątkiem jest wąglik, który przystosował się do pozostawiania w letargu przez wiele lat. Jednak jest to wyjątek, bowiem większość patogenów nie jest w stanie przetrwać surowych, arktycznych warunków.

Z drugiej strony nie możemy mieć pewności, że starożytne mikroorganizmy nie wejdą w kontakt z człowiekiem czy innymi gatunkami. Przykładem jest tu specyficzny gatunek ospy, który odnotowano tam dwukrotnie w ciągu ostatnich pięciu lat (publikacja na ten temat w „Viruses”). Możliwe, że wirus ten został przeniesiony w wyniku kontaktu człowieka ze zwierzętami, jednak jego źródło wciąż pozostaje niejasne.

Wiele gatunków mikrobów znajdujących się w Arktyce przystosowało się do życia w warunkach bardzo niskiej temperatury. Organizmy te prawdopodobnie znikną z powierzchni ziemi ze względu na wzrost temperatur. Gatunki, które łatwiej się adaptują mogą ocaleć. Są też mikroorganizmy całkowicie nieznane naukowcom, które mogą stanowić nowe zagrożenia dla ekosystemów i ludzi.

Naukowcy przekonują, że istnieje ryzyko mieszania się genomów różnych mikroorganizmów znajdujących się w Arktyce. Wraz ze wzrostem podróży w te rejony, wzrośnie też ryzyko rozprzestrzenienia się potencjalnie niebezpiecznych mikroorganizmów po świecie. Dlatego badacze postulują zgromadzenie większej ilości danych na temat arktycznych mikrobów.

 

Źródło: Scientific American, fot. Steve Jurvetson/ Wikimedia Commons/ CC BY 2.0