دماهای گرمتر در قطب شمال باعث آب شدن یخ‌های دائمی منطقه - لایه‌ای از خاک یخ‌زده در زیر زمین - و به طور بالقوه احیای ویروس‌هایی می‌شود که ده‌ها هزار سال غیرفعال بوده‌اند.
در حالی که یک بیماری همه گیر ناشی از یک بیماری از گذشته های دور به نظر می رسد که فرضیه یک فیلم علمی تخیلی باشد، دانشمندان هشدار می دهند که خطرات، فقط جزئی، دست کم گرفته می شوند. در طول ذوب، زباله های شیمیایی و رادیواکتیو ناشی از جنگ سرد ممکن است منتشر شود که به طور بالقوه به گونه ها آسیب می رساند و اکوسیستم ها را مختل می کند.
کیمبرلی ماینر، دانشمند آب و هوا در آزمایشگاه رانش جت ناسا در این باره می گوید: «خیلی چیزها در مورد منجمد دائمی اتفاق می افتد که نگران کننده است، و واقعاً نشان می دهد که چرا بسیار مهم است که ما تا حد امکان یخ زده نگه داریم. موسسه فناوری کالیفرنیا در پاسادنا، کالیفرنیا.
منجمد دائمی یک پنجم نیمکره شمالی را در بر می گیرد و مدت طولانی است که از تاندرای قطب شمال و جنگل های شمالی آلاسکا، کانادا و روسیه حمایت می کند. به عنوان یک کپسول زمان عمل می کند و بقایای مومیایی شده چندین موجود منقرض شده را که دانشمندان در سال های اخیر توانسته اند کشف و تجزیه و تحلیل کنند، از جمله دو توله شیر غار و یک کرگدن پشمالو را حفظ می کند.
پرمافراست نه تنها به دلیل سرد بودن محیط ذخیره سازی مناسبی است. همچنین محیطی بدون اکسیژن است که نور در آن نفوذ نمی کند. با این حال، دمای فعلی قطب شمال تا چهار برابر سریعتر از بقیه زمین گرم می‌شود و لایه بالایی از منجمد دائمی منطقه را تضعیف می‌کند.
ژان میشل کلاوری، استاد بازنشسته پزشکی و ژنومیکس در دانشکده پزشکی دانشگاه اکس مارسی در مارسی، فرانسه، نمونه‌های زمین گرفته شده از منجمد دائمی سیبری را آزمایش کرده است تا ببیند آیا ذرات ویروسی موجود در آن هنوز عفونی هستند یا خیر. او به دنبال «ویروس‌های زامبی» است که آنها را می‌گوید، و برخی از آنها را پیدا کرده است.
شکارچی ویروس
کلاوری نوع خاصی از ویروس را که برای اولین بار در سال 2003 کشف کرد، مطالعه می کند. آنها که به عنوان ویروس های غول پیکر شناخته می شوند، بسیار بزرگتر از انواع معمولی هستند و در زیر یک میکروسکوپ نوری معمولی قابل مشاهده هستند تا یک میکروسکوپ الکترونی قوی تر - که آنها را به مدل خوبی برای این امر تبدیل می کند. نوع کار آزمایشگاهی
تلاش‌های او برای شناسایی ویروس‌های منجمد شده در منجمد دائمی تا حدودی الهام‌گرفته از تیمی از دانشمندان روسی بود که در سال 2012 یک گل وحشی را از بافت دانه‌ای 30,000 ساله یافت شده در لانه‌ی سنجاب احیا کردند. (از آن زمان، دانشمندان با موفقیت حیوانات میکروسکوپی باستانی را نیز به زندگی بازگرداندند.)
در سال 2014، او موفق شد ویروسی را که او و تیمش از یخ‌های همیشه جدا کرده بودند، احیا کند و با قرار دادن آن در سلول‌های کشت‌شده، برای اولین بار در 30,000 سال آن را عفونی کرد. او برای ایمنی، ویروسی را انتخاب کرد که فقط آمیب‌های تک سلولی را هدف قرار دهد، نه حیوانات یا انسان‌ها.
او این شاهکار را در سال 2015 تکرار کرد و نوع دیگری از ویروس را که آمیب ها را نیز هدف قرار می داد، جدا کرد. و در آخرین تحقیق خود که در 18 فوریه در ژورنال Viruses منتشر شد، کلاوری و تیمش چندین گونه از ویروس باستانی را از نمونه های متعدد یخبندان دائمی گرفته شده از هفت مکان مختلف در سراسر سیبری جدا کردند و نشان دادند که هر کدام می توانند سلول های آمیب کشت شده را آلوده کنند.
این جدیدترین گونه ها نشان دهنده پنج خانواده جدید از ویروس ها هستند، علاوه بر دو خانواده ای که قبلا احیا کرده بود. قدیمی‌ترین آنها تقریباً 48,500 سال قدمت داشت و بر اساس تاریخ‌گذاری رادیوکربن خاک، از نمونه‌ای از زمین گرفته شده از دریاچه زیرزمینی 16 متری (52 فوت) زیر سطح زمین به دست آمد. جوان‌ترین نمونه‌ها که در محتویات معده و پوشش بقایای یک ماموت پشمالو یافت شدند، 27,000 سال قدمت داشتند.
کلاوری گفت که ویروس های آلوده کننده آمیب پس از مدت ها همچنان عفونی هستند، نشان دهنده یک مشکل بالقوه بزرگتر است. او می ترسد که مردم تحقیقات او را یک کنجکاوی علمی بدانند و چشم انداز بازگشت ویروس های باستانی را به عنوان یک تهدید جدی برای سلامت عمومی درک نکنند.
کلاوری به سی‌ان‌ان گفت: «ما این ویروس‌های آلوده‌کننده آمیب را جانشینی برای همه ویروس‌های احتمالی دیگری می‌بینیم که ممکن است در منجمد دائمی باشند.
وی افزود: ما ردپای بسیاری از ویروس های دیگر را می بینیم. بنابراین ما می دانیم که آنها آنجا هستند. ما مطمئن نیستیم که آنها هنوز زنده هستند. اما استدلال ما این است که اگر ویروس‌های آمیب هنوز زنده هستند، دلیلی وجود ندارد که سایر ویروس‌ها هنوز زنده نباشند و قادر به آلوده کردن میزبان خود نباشند.
سابقه ای برای عفونت انسان
ردپایی از ویروس‌ها و باکتری‌هایی که می‌توانند انسان را آلوده کنند، در یخ‌های دائمی حفظ شده‌اند.
یک نمونه ریه از بدن زنی که در سال 1997 از یخبندان دائمی در روستایی در شبه جزیره سیوارد آلاسکا نبش قبر شد، حاوی مواد ژنومی از سویه آنفولانزای مسئول همه گیری سال 1918 بود. در سال 2012، دانشمندان تأیید کردند که بقایای مومیایی شده 300 ساله زنی مدفون در سیبری حاوی علائم ژنتیکی ویروسی است که باعث آبله می شود.
شیوع سیاه زخم در سیبری که ده‌ها انسان و بیش از 2,000 گوزن شمالی را بین ژوئیه و آگوست 2016 تحت تاثیر قرار داد، همچنین با ذوب شدن عمیق‌تر یخ‌های دائمی در طول تابستان‌های فوق‌العاده گرم مرتبط است و به اسپورهای قدیمی Bacillus anthracis اجازه می‌دهد دوباره از دفن‌های قدیمی ظاهر شوند. لاشه حیوانات
Birgitta Evengård، استاد بازنشسته در بخش میکروبیولوژی بالینی دانشگاه Umea در سوئد، گفت که باید نظارت بهتری بر خطر ناشی از عوامل بیماری‌زای احتمالی در ذوب شدن یخ‌های دائمی وجود داشته باشد، اما نسبت به رویکرد هشداردهنده هشدار داد.
Evengård که بخشی از مرکز تعالی نوردیک CLINF است، گفت: "باید به یاد داشته باشید که دفاع ایمنی ما در تماس نزدیک با محیط های میکروبیولوژیکی ایجاد شده است." حیوانات در مناطق شمالی
او گفت: «اگر ویروسی در یخ‌های دائمی پنهان باشد که هزاران سال است با آن در تماس نبوده‌ایم، ممکن است دفاع ایمنی ما کافی نباشد.» «این درست است که به موقعیت احترام بگذاریم و کنشگر باشیم و نه فقط واکنشی. و راه مبارزه با ترس داشتن دانش است.
البته، در دنیای واقعی، دانشمندان نمی‌دانند که این ویروس‌ها پس از قرار گرفتن در شرایط امروزی چه مدت می‌توانند عفونی باقی بمانند، یا اینکه چقدر احتمال دارد ویروس با میزبان مناسب مواجه شود. همه ویروس ها پاتوژن نیستند که می توانند باعث بیماری شوند. برخی از آنها برای میزبان خود خوش خیم یا حتی مفید هستند. و در حالی که 3.6 میلیون نفر در آن زندگی می کنند، قطب شمال هنوز یک مکان کم جمعیت است و خطر قرار گرفتن انسان در معرض ویروس های باستانی را بسیار کم می کند.
با این حال، کلاوری گفت: با این حال، "خطر در شرایط گرمایش جهانی افزایش می‌یابد، که در آن ذوب شدن یخ‌های دائمی تسریع می‌یابد و افراد بیشتری قطب شمال را در پی سرمایه‌گذاری‌های صنعتی پر می‌کنند."
و Claverie تنها نیست که هشدار می دهد که منطقه می تواند به یک زمین حاصلخیز برای یک رویداد سرریز تبدیل شود - زمانی که یک ویروس به میزبان جدیدی می پرد و شروع به انتشار می کند.
سال گذشته، تیمی از دانشمندان تحقیقاتی را روی نمونه‌هایی از خاک و رسوب دریاچه‌ای که از دریاچه هازن، دریاچه‌ای آب شیرین در کانادا واقع در دایره قطب شمال گرفته شده بود، منتشر کردند. آنها مواد ژنتیکی موجود در رسوب را برای شناسایی علائم ویروسی و ژنوم میزبان‌های بالقوه -گیاهان و جانوران- در این منطقه توالی‌یابی کردند.
با استفاده از تجزیه و تحلیل مدل کامپیوتری، آنها پیشنهاد کردند که خطر سرایت ویروس ها به میزبان های جدید در مکان های نزدیک به جایی که مقادیر زیادی آب ذوب یخبندان به دریاچه جاری می شود بیشتر است - سناریویی که با گرم شدن آب و هوا محتمل تر می شود.
عواقب ناشناخته
ماینر در آزمایشگاه رانش جت ناسا گفت که شناسایی ویروس ها و سایر خطرات موجود در گرمایش دائمی یخبندان اولین قدم برای درک خطراتی است که آنها برای قطب شمال دارند. چالش‌های دیگر عبارتند از تعیین کمیت مکان، زمان، سرعت و میزان یخ‌زدگی دائمی.
ذوب شدن می‌تواند یک فرآیند تدریجی به اندازه سانتی‌متر در هر دهه باشد، اما همچنین با سرعت بیشتری اتفاق می‌افتد، مانند ریزش‌های عظیم زمین که می‌تواند به طور ناگهانی لایه‌های عمیق و باستانی یخ‌های دائمی را آشکار کند. این فرآیند همچنین متان و دی اکسید کربن را در اتمسفر آزاد می کند - عامل نادیده گرفته شده و دست کم گرفته شده تغییرات آب و هوایی.
ماینر مجموعه‌ای از خطرات بالقوه را که در حال حاضر در منجمد شده در قطب شمال در مقاله‌ای در سال 2021 در مجله علمی Nature Climate Change منتشر شده فهرست‌بندی کرد.
این خطرات احتمالی شامل زباله های دفن شده از معدن فلزات سنگین و مواد شیمیایی مانند آفت کش DDT بود که در اوایل دهه 2000 ممنوع شد. از زمان ظهور آزمایش‌های هسته‌ای در دهه 1950، مواد رادیواکتیو نیز توسط روسیه و ایالات متحده در قطب شمال ریخته شده است.
ماینر و سایر محققان در مقاله سال 2021 خاطرنشان کردند: «ذوب ناگهانی به سرعت افق‌های منجمد قدیمی را در معرض دید قرار می‌دهد و ترکیبات و میکروارگانیسم‌هایی را آزاد می‌کند که در لایه‌های عمیق‌تر جدا شده‌اند».
در مقاله تحقیقاتی، ماینر عفونت مستقیم انسان با پاتوژن‌های باستانی آزاد شده از یخ‌های دائمی را «در حال حاضر غیرمحتمل» نامید.
با این حال، ماینر گفت که نگران چیزی است که او آن را «میکروارگانیسم‌های متوسلاه» می‌نامد (به نام شخصیت کتاب مقدس با طولانی‌ترین طول عمر). اینها ارگانیسم هایی هستند که می توانند پویایی اکوسیستم های باستانی و منقرض شده را با پیامدهای ناشناخته وارد قطب شمال کنند.
ماینر گفت که ظهور مجدد میکروارگانیسم‌های باستانی پتانسیل تغییر ترکیب خاک و رشد رویشی را دارد که احتمالاً اثرات تغییرات آب و هوایی را تسریع می‌کند.
او گفت: «ما واقعاً مبهم هستیم که چگونه این میکروب‌ها با محیط مدرن تعامل خواهند داشت. "این واقعاً آزمایشی نیست که فکر می کنم هر یک از ما بخواهیم آن را اجرا کنیم."
به گفته ماینر، بهترین اقدام این است که تلاش کنیم تا ذوب شدن آب و بحران آب و هوایی گسترده‌تر را متوقف کنیم و این خطرات را برای همیشه در یخ‌های دائمی پنهان نگه داریم.
