Як пробуджені мікроби можуть вплинути на клімат?
Науковці попереджають, що мікроорганізми, які були заморожені протягом 40 тисяч років, можуть "прокинутися" і буквально почати виробляти парникові гази, якщо арктичне літо стане значно довшим. Як пише видання Live Science, мікробам, що перебували в анабіозі з часів останнього льодовикового періоду, може знадобитися лише кілька місяців для реактивації в умовах майбутнього клімату, пише 24 Канал.
Дивіться також Земля може скорегувати глобальне потепління, але її методи нам дуже не сподобаються
Вічна мерзлота – це суміш ґрунту, каміння та льоду, що лишається замерзлою щонайменше два роки поспіль. Хоча короткочасна спека може розтопити лише верхній, так званий активний шар, стародавні мікроби ховаються набагато глибше. Щоб дістатися до них, потрібне значне й тривале підвищення температури. Для нового дослідження вчені вирушили на Аляску, де вічна мерзлота покриває 85% території штату.
Провідний автор дослідження Трістан Каро, науковий співробітник Каліфорнійського технологічного інституту, пояснив, що важливим є не стільки один спекотний день, скільки загальне подовження літнього сезону, коли теплі температури зберігаються восени та навесні.
Команда зібрала зразки з Дослідницького тунелю вічної мерзлоти поблизу міста Фербенкс. Цей тунель, що простягається на глибині 15 метрів під землею на довжину понад 107 метрів, дає змогу зазирнути в життя епохи пізнього плейстоцену (від 129 000 до 11 700 років тому). Каро зазначив, що перше, що вражає в тунелі, – це сильний неприємний запах, який для мікробіолога є ознакою активності живих мікробів. Також зі стін тунелю визирали кістки мамонтів і бізонів.
У лабораторії зразки помістили у воду, що містила важкі атоми водню (дейтерій), та інкубували за температур -4, 4 та 12 градусів, щоб змоделювати умови майбутнього арктичного літа. Протягом першого місяця значних змін не спостерігалося, навіть у тепліших зразках. Лише незначна частина клітин (від 0,001% до 0,01%) щодня замінювалася новими, активними.
Однак за наступні місяці ситуація кардинально змінилася. Через пів року в зразках, що перебували при температурі 4 та 12 градусів, відбулися драматичні зміни в структурі та активності мікробних спільнот. Вони стали настільки ж активними, як і їхні сучасні аналоги, і навіть утворювали слизові структури, видимі неозброєним оком. За словами Каро, який описав свої результати в JGR: Geosciences, ці зразки аж ніяк не були мертвими.
Що це означає для планети, клімату і людей?
Результати дослідження мають серйозні наслідки для клімату Землі. Мікроби у вічній мерзлоті харчуються органічними речовинами, перетворюючи їх на вуглекислий газ і метан. Арктика нагрівається швидше, ніж будь-яка інша частина світу, що призводить до танення мерзлоти. Пробудження давніх мікробів може запустити небезпечний цикл: потепління спричиняє танення, яке активує мікробів, що виділяють ще більше парникових газів, прискорюючи подальше потепління.
За оцінками, у вічній мерзлоті північних регіонів міститься приблизно вдвічі більше вуглецю, ніж в усій атмосфері Землі. Співавтор дослідження Себастьян Копф з Університету Колорадо в Боулдері назвав реакцію мерзлоти на танення "однією з найбільших невідомих у кліматичних процесах".
Водночас учені наголошують, що дослідження проводилося лише в одній місцевості. Мікроби в інших регіонах, як-от у Сибіру, можуть реагувати на потепління інакше. За словами Каро, вони дослідили лише крихітну частинку величезних масивів вічної мерзлоти, що існують у світі.