Как пробужденные микробы могут повлиять на климат?
Ученые предупреждают, что микроорганизмы, которые были заморожены в течение 40 тысяч лет, могут "проснуться" и буквально начать производить парниковые газы, если арктическое лето станет значительно длиннее. Как пишет издание Live Science, микробам, находившимся в анабиозе со времен последнего ледникового периода, может понадобиться всего несколько месяцев для реактивации в условиях будущего климата, пишет 24 Канал.
Смотрите также Земля может скорректировать глобальное потепление, но ее методы нам очень не понравятся
Вечная мерзлота – это смесь почвы, камней и льда, что остается замерзшей минимум два года подряд. Хотя кратковременная жара может растопить только верхний, так называемый активный слой, древние микробы прячутся гораздо глубже. Чтобы добраться до них, требуется значительное и длительное повышение температуры. Для нового исследования ученые отправились на Аляску, где вечная мерзлота покрывает 85% территории штата.
Ведущий автор исследования Тристан Каро, научный сотрудник Калифорнийского технологического института, объяснил, что важным является не столько один жаркий день, сколько общее удлинение летнего сезона, когда теплые температуры сохраняются осенью и весной.
Команда собрала образцы из Исследовательского тоннеля вечной мерзлоты вблизи города Фэрбенкс. Этот туннель, простирающийся на глубине 15 метров под землей на длину более 107 метров, позволяет заглянуть в жизнь эпохи позднего плейстоцена (от 129 000 до 11 700 лет назад). Каро отметил, что первое, что поражает в туннеле, – это сильный неприятный запах, который для микробиолога является признаком активности живых микробов. Также из стен тоннеля выглядывали кости мамонтов и бизонов.
В лаборатории образцы поместили в воду, содержащую тяжелые атомы водорода (дейтерий), и инкубировали при температурах -4, 4 и 12 градусов, чтобы смоделировать условия будущего арктического лета. В течение первого месяца значительных изменений не наблюдалось, даже в более теплых образцах. Лишь незначительная часть клеток (от 0,001% до 0,01%) ежедневно заменялась новыми, активными.
Однако за последующие месяцы ситуация кардинально изменилась. Через полгода в образцах, находившихся при температуре 4 и 12 градусов, произошли драматические изменения в структуре и активности микробных сообществ. Они стали настолько же активными, как и их современные аналоги, и даже образовывали слизистые структуры, видимые невооруженным глазом. По словам Каро, который описал свои результаты в JGR: Geosciences, эти образцы отнюдь не были мертвыми.
Что это означает для планеты, климата и людей?
Результаты исследования имеют серьезные последствия для климата Земли. Микробы в вечной мерзлоте питаются органическими веществами, превращая их в углекислый газ и метан. Арктика нагревается быстрее, чем любая другая часть мира, что приводит к таянию мерзлоты. Пробуждение древних микробов может запустить опасный цикл: потепление вызывает таяние, которое активирует микробов, выделяющих еще больше парниковых газов, ускоряя дальнейшее потепление.
По оценкам, в вечной мерзлоте северных регионов содержится примерно вдвое больше углерода, чем во всей атмосфере Земли. Соавтор исследования Себастьян Копф из Университета Колорадо в Боулдере назвал реакцию мерзлоты на таяние "одной из крупнейших неизвестных в климатических процессах".
В то же время ученые отмечают, что исследование проводилось только в одной местности. Микробы в других регионах, например в Сибири, могут реагировать на потепление иначе. По словам Каро, они исследовали лишь крошечную частичку огромных массивов вечной мерзлоты, существующих в мире.