आर्कटिक में गर्म तापमान क्षेत्र के पर्माफ्रॉस्ट - पृथ्वी के नीचे मिट्टी की एक जमी हुई परत - को पिघला रहा है और संभावित रूप से उन वायरस को पुनर्जीवित कर रहा है जो हजारों वर्षों से निष्क्रिय हैं।
जबकि सुदूर अतीत की किसी बीमारी के कारण होने वाली महामारी किसी विज्ञान कथा फिल्म के आधार जैसी लगती है, वैज्ञानिकों ने चेतावनी दी है कि जोखिमों को, केवल मामूली, कम करके आंका गया है। पिघलना के दौरान, शीत युद्ध के रासायनिक और रेडियोधर्मी अपशिष्ट जारी हो सकते हैं, जो संभावित रूप से प्रजातियों को नुकसान पहुंचा सकते हैं और पारिस्थितिक तंत्र को बाधित कर सकते हैं।
नासा जेट प्रोपल्शन लेबोरेटरी में जलवायु वैज्ञानिक किम्बरली माइनर ने कहा, "पर्माफ्रॉस्ट के साथ बहुत कुछ चल रहा है जो चिंता का विषय है, और यह वास्तव में दिखाता है कि यह क्यों अति महत्वपूर्ण है कि हम जितना संभव हो उतना पर्माफ्रॉस्ट को जमे हुए रखें।" पासाडेना, कैलिफोर्निया में कैलिफोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी।
पर्माफ्रॉस्ट उत्तरी गोलार्ध के पांचवें हिस्से में फैला है और लंबे समय से अलास्का, कनाडा और रूस के आर्कटिक टुंड्रा और बोरियल जंगलों का समर्थन करता है। यह एक टाइम कैप्सूल के रूप में कार्य करता है, जो कई विलुप्त प्राणियों के ममीकृत अवशेषों को संरक्षित करता है, जिन्हें वैज्ञानिक हाल के वर्षों में खोजने और विश्लेषण करने में सक्षम हुए हैं, जिनमें दो गुफा शेर शावक और एक ऊनी गैंडा शामिल हैं।
पर्माफ्रॉस्ट एक उपयुक्त भंडारण माध्यम है, न केवल इसलिए कि यह ठंडा है; यह एक ऑक्सीजन-मुक्त वातावरण भी है जहाँ प्रकाश प्रवेश नहीं करता है। हालाँकि, वर्तमान आर्कटिक तापमान पृथ्वी के बाकी हिस्सों की तुलना में चार गुना तेजी से गर्म हो रहा है, जिससे क्षेत्र की पर्माफ्रॉस्ट की ऊपरी परत कमजोर हो रही है।
फ्रांस के मार्सिले में ऐक्स-मार्सिले यूनिवर्सिटी स्कूल ऑफ मेडिसिन में मेडिसिन और जीनोमिक्स के एमेरिटस प्रोफेसर जीन-मिशेल क्लेवेरी ने साइबेरियाई पर्माफ्रॉस्ट से लिए गए पृथ्वी के नमूनों का परीक्षण किया है ताकि यह देखा जा सके कि उनमें मौजूद कोई वायरल कण अभी भी संक्रामक हैं या नहीं। वह "ज़ोंबी वायरस" की तलाश कर रहा है, जैसा कि वह उन्हें कहता है, और उसे कुछ मिल गए हैं।
वायरस शिकारी
क्लेवेरी एक विशेष प्रकार के वायरस का अध्ययन करते हैं जिसे उन्होंने पहली बार 2003 में खोजा था। विशाल वायरस के रूप में जाना जाता है, वे सामान्य किस्म से बहुत बड़े होते हैं और अधिक शक्तिशाली इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के बजाय एक नियमित प्रकाश माइक्रोस्कोप के तहत दिखाई देते हैं - जो उन्हें इसके लिए एक अच्छा मॉडल बनाता है। प्रयोगशाला कार्य का प्रकार.
पर्माफ्रॉस्ट में जमे हुए वायरस का पता लगाने के उनके प्रयास आंशिक रूप से रूसी वैज्ञानिकों की एक टीम से प्रेरित थे, जिन्होंने 2012 में एक गिलहरी के बिल में पाए गए 30,000 साल पुराने बीज ऊतक से एक जंगली फूल को पुनर्जीवित किया था। (तब से, वैज्ञानिकों ने प्राचीन सूक्ष्म जानवरों को भी सफलतापूर्वक जीवन में वापस ला दिया है।)
2014 में, उन्होंने और उनकी टीम ने पर्माफ्रॉस्ट से अलग किए गए एक वायरस को पुनर्जीवित करने में कामयाबी हासिल की, और इसे सुसंस्कृत कोशिकाओं में डालकर 30,000 वर्षों में पहली बार संक्रामक बना दिया। सुरक्षा के लिए, उन्होंने एक ऐसे वायरस का अध्ययन करना चुना जो केवल एकल-कोशिका वाले अमीबा को लक्षित कर सकता है, जानवरों या मनुष्यों को नहीं।
उन्होंने 2015 में इस उपलब्धि को दोहराया, एक अलग वायरस प्रकार को अलग किया जो अमीबा को भी लक्षित करता था। और अपने नवीनतम शोध में, 18 फरवरी को जर्नल वाइरस में प्रकाशित, क्लेवेरी और उनकी टीम ने साइबेरिया के सात अलग-अलग स्थानों से लिए गए पर्माफ्रॉस्ट के कई नमूनों से प्राचीन वायरस के कई उपभेदों को अलग किया और दिखाया कि उनमें से प्रत्येक सुसंस्कृत अमीबा कोशिकाओं को संक्रमित कर सकता है।
वे नवीनतम उपभेद वायरस के पांच नए परिवारों का प्रतिनिधित्व करते हैं, दो के शीर्ष पर उन्होंने पहले पुनर्जीवित किया था। सबसे पुराना लगभग 48,500 साल पुराना था, जो मिट्टी की रेडियोकार्बन डेटिंग पर आधारित था, और सतह से 16 मीटर (52 फीट) नीचे एक भूमिगत झील से ली गई मिट्टी के नमूने से आया था। पेट की सामग्री और ऊनी मैमथ के अवशेषों के कोट में पाए गए सबसे कम उम्र के नमूने 27,000 साल पुराने थे।
क्लेवेरी ने कहा कि अमीबा-संक्रमित वायरस इतने लंबे समय के बाद भी संक्रामक हैं, संभावित बड़ी समस्या का संकेत है। उन्हें डर है कि लोग उनके शोध को एक वैज्ञानिक जिज्ञासा के रूप में मानते हैं और प्राचीन वायरस के जीवन में वापस आने की संभावना को एक गंभीर सार्वजनिक स्वास्थ्य खतरे के रूप में नहीं देखते हैं।
क्लेवेरी ने सीएनएन को बताया, "हम इन अमीबा-संक्रमित वायरस को अन्य सभी संभावित वायरस के लिए सरोगेट के रूप में देखते हैं जो पर्माफ्रॉस्ट में हो सकते हैं।"
"हम कई, कई, कई अन्य वायरस के निशान देखते हैं," उन्होंने कहा। "तो हम जानते हैं कि वे वहाँ हैं। हम निश्चित रूप से नहीं जानते कि वे अभी भी जीवित हैं। लेकिन हमारा तर्क यह है कि यदि अमीबा विषाणु अभी भी जीवित हैं, तो कोई कारण नहीं है कि अन्य विषाणु अभी भी जीवित नहीं होंगे, और अपने स्वयं के यजमानों को संक्रमित करने में सक्षम होंगे।"
मानव संक्रमण के लिए मिसाल
मनुष्यों को संक्रमित करने वाले वायरस और बैक्टीरिया के अवशेष परमाफ्रॉस्ट में संरक्षित पाए गए हैं।
1997 में अलास्का के सीवार्ड प्रायद्वीप के एक गांव में पर्माफ्रॉस्ट से निकाले गए एक महिला के शरीर के फेफड़े के नमूने में 1918 की महामारी के लिए जिम्मेदार इन्फ्लूएंजा स्ट्रेन की जीनोमिक सामग्री थी। 2012 में, वैज्ञानिकों ने पुष्टि की कि साइबेरिया में दफनाई गई एक महिला के 300 साल पुराने ममीकृत अवशेषों में चेचक का कारण बनने वाले वायरस के आनुवंशिक हस्ताक्षर थे।
साइबेरिया में एंथ्रेक्स का प्रकोप, जिसने 2,000 में जुलाई और अगस्त के बीच दर्जनों मनुष्यों और 2016 से अधिक रेनडियर को प्रभावित किया था, को अत्यधिक गर्म गर्मियों के दौरान पर्माफ्रॉस्ट के गहरे पिघलने से भी जोड़ा गया है, जिससे बैसिलस एन्थ्रेसीस के पुराने बीजाणु पुराने दफन मैदानों से फिर से उभरने लगे। जानवरों के शव.
स्वीडन में उमिया विश्वविद्यालय के क्लिनिकल माइक्रोबायोलॉजी विभाग में प्रोफेसर एमेरिटा बिरगिट्टा इवनगार्ड ने कहा कि पर्माफ्रॉस्ट को पिघलाने में संभावित रोगजनकों द्वारा उत्पन्न जोखिम की बेहतर निगरानी होनी चाहिए, लेकिन एक खतरनाक दृष्टिकोण के खिलाफ चेतावनी दी।
"आपको याद रखना चाहिए कि हमारी प्रतिरक्षा रक्षा सूक्ष्मजीवविज्ञानी परिवेश के निकट संपर्क में विकसित हुई है," इवनगार्ड ने कहा, जो सीएलआईएनएफ नॉर्डिक सेंटर ऑफ एक्सीलेंस का हिस्सा है, एक समूह जो मनुष्यों में संक्रामक रोगों के प्रसार पर जलवायु परिवर्तन के प्रभावों की जांच करता है और उत्तरी क्षेत्रों में जानवर.
उन्होंने कहा, "अगर पर्माफ्रॉस्ट में कोई वायरस छिपा है जिसके साथ हम हजारों सालों से संपर्क में नहीं आए हैं, तो हो सकता है कि हमारी प्रतिरक्षा सुरक्षा पर्याप्त नहीं है।" “स्थिति का सम्मान करना और सक्रिय होना सही है न कि केवल प्रतिक्रियाशील। और डर से लड़ने का तरीका ज्ञान है।
बेशक, वास्तविक दुनिया में, वैज्ञानिक यह नहीं जानते हैं कि ये वायरस एक बार वर्तमान परिस्थितियों के संपर्क में आने के बाद कितने समय तक संक्रामक रह सकते हैं, या वायरस के एक उपयुक्त मेजबान से मिलने की कितनी संभावना होगी। सभी वायरस रोगजनक नहीं होते हैं जो बीमारी का कारण बन सकते हैं; कुछ सौम्य हैं या अपने मेजबानों के लिए फायदेमंद भी हैं। और जबकि यह 3.6 मिलियन लोगों का घर है, आर्कटिक अभी भी एक विरल आबादी वाला स्थान है, जिससे प्राचीन विषाणुओं के संपर्क में आने का जोखिम बहुत कम हो गया है।
फिर भी, "ग्लोबल वार्मिंग के संदर्भ में जोखिम बढ़ना तय है," क्लेवेरी ने कहा, "जिसमें पर्माफ्रॉस्ट विगलन में तेजी आएगी, और अधिक लोग औद्योगिक उपक्रमों के मद्देनजर आर्कटिक को आबाद करेंगे।"
और क्लेवेरी यह चेतावनी देने वाली अकेली नहीं है कि यह क्षेत्र स्पिलओवर घटना के लिए उपजाऊ भूमि बन सकता है - जब एक वायरस एक नए मेजबान में प्रवेश करता है और फैलना शुरू कर देता है।
पिछले साल, वैज्ञानिकों की एक टीम ने आर्कटिक सर्कल के भीतर स्थित कनाडा की मीठे पानी की झील हेज़ेन से ली गई मिट्टी और झील के तलछट के नमूनों पर शोध प्रकाशित किया था। उन्होंने क्षेत्र में वायरल हस्ताक्षर और संभावित मेजबान - पौधों और जानवरों के जीनोम की पहचान करने के लिए तलछट में आनुवंशिक सामग्री को अनुक्रमित किया।
एक कंप्यूटर मॉडल विश्लेषण का उपयोग करते हुए, उन्होंने सुझाव दिया कि नए मेजबानों में वायरस फैलने का जोखिम उन स्थानों पर अधिक था, जहां बड़ी मात्रा में हिमनदों का पिघला हुआ पानी झील में बहता था - एक ऐसा परिदृश्य जो जलवायु के गर्म होने के साथ अधिक होने की संभावना है।
अज्ञात परिणाम
नासा की जेट प्रोपल्शन लेबोरेटरी के माइनर ने कहा कि वार्मिंग पर्माफ्रॉस्ट में मौजूद वायरस और अन्य खतरों की पहचान करना यह समझने में पहला कदम है कि वे आर्कटिक के लिए क्या खतरा पैदा करते हैं। अन्य चुनौतियों में यह मात्रा निर्धारित करना शामिल है कि कहां, कब, कितनी तेजी से और कितनी गहराई तक पर्माफ्रॉस्ट पिघलेगा।
पिघलना प्रति दशक कम से कम सेंटीमीटर की एक क्रमिक प्रक्रिया हो सकती है, लेकिन यह अधिक तेजी से भी होती है, जैसे कि बड़े पैमाने पर भूमि ढलान के मामले में जो अचानक पर्माफ्रॉस्ट की गहरी और प्राचीन परतों को उजागर कर सकती है। यह प्रक्रिया वातावरण में मीथेन और कार्बन डाइऑक्साइड भी छोड़ती है - जो जलवायु परिवर्तन का एक उपेक्षित और कम आंका गया चालक है।
माइनर ने वैज्ञानिक पत्रिका नेचर क्लाइमेट चेंज में प्रकाशित 2021 पेपर में वर्तमान में आर्कटिक पर्माफ्रॉस्ट में जमे संभावित खतरों की एक श्रृंखला को सूचीबद्ध किया है।
उन संभावित खतरों में भारी धातुओं और कीटनाशक डीडीटी जैसे रसायनों के खनन से दबा हुआ कचरा शामिल था, जिसे 2000 के दशक की शुरुआत में प्रतिबंधित कर दिया गया था। 1950 के दशक में परमाणु परीक्षण के आगमन के बाद से रूस और संयुक्त राज्य अमेरिका द्वारा रेडियोधर्मी सामग्री भी आर्कटिक में डंप की गई है।
माइनर और अन्य शोधकर्ताओं ने 2021 के पेपर में उल्लेख किया है, "अचानक पिघलना पुराने पर्माफ्रॉस्ट क्षितिज को तेजी से उजागर करता है, गहरी परतों में छिपे यौगिकों और सूक्ष्मजीवों को मुक्त करता है।"
शोध पत्र में, माइनर ने पर्माफ्रॉस्ट से निकलने वाले प्राचीन रोगजनकों से मनुष्यों के सीधे संक्रमण को "वर्तमान में असंभव" करार दिया।
हालांकि, माइनर ने कहा कि वह इस बात से चिंतित हैं कि उन्होंने "मेथुशेलह सूक्ष्मजीव" (सबसे लंबे जीवन काल के साथ बाइबिल के आंकड़े के नाम पर) क्या कहा। ये ऐसे जीव हैं जो अज्ञात परिणामों के साथ प्राचीन और विलुप्त पारिस्थितिक तंत्र की गतिशीलता को वर्तमान आर्कटिक में ला सकते हैं।
माइनर ने कहा कि प्राचीन सूक्ष्मजीवों के फिर से उभरने से मिट्टी की संरचना और वनस्पति विकास को बदलने की क्षमता है, संभवतः जलवायु परिवर्तन के प्रभावों को और तेज कर सकता है।
"हम वास्तव में स्पष्ट नहीं हैं कि ये सूक्ष्मजीव आधुनिक पर्यावरण के साथ कैसे बातचीत करेंगे," उसने कहा। "यह वास्तव में एक प्रयोग नहीं है जो मुझे लगता है कि हम में से कोई भी चलाना चाहता है।"
माइनर ने कहा, कार्रवाई का सबसे अच्छा तरीका है, पिघलना और व्यापक जलवायु संकट को रोकना और इन खतरों को अच्छे के लिए पर्माफ्रॉस्ट में उलझाए रखना है।
