טמפרטורות חמות יותר בקוטב הצפוני מפשירות את הקדחת של האזור – שכבת אדמה קפואה מתחת לכדור הארץ – ועלולה להחיות וירוסים שהיו רדומים במשך עשרות אלפי שנים.
בעוד שמגיפה הנגרמת על ידי מחלה מהעבר הרחוק נראית כמו הנחת היסוד של סרט מדע בדיוני, מדענים מזהירים שמזלזלים בסיכונים, רק מינוריים. במהלך ההפשרה עלולה להשתחרר פסולת כימית ורדיואקטיבית מהמלחמה הקרה, שעלולה לפגוע במינים ולשבש מערכות אקולוגיות.
"יש הרבה מה שקורה עם הפרמפרוסט שמעורר דאגה, וזה באמת מראה למה זה סופר חשוב שנשמור כמה שיותר מהפרפרפר קפוא", אמרה קימברלי מינר, מדענית אקלים במעבדת ההנעה הסילון של נאס"א ב- המכון הטכנולוגי של קליפורניה בפסדינה, קליפורניה.
פרמפרוסט משתרע על חמישית מחצי הכדור הצפוני ותמך זה מכבר בטונדרה הארקטית וביערות הבוריאליים של אלסקה, קנדה ורוסיה. היא פועלת כקפסולת זמן, המשמרת את השרידים החנוטים של כמה יצורים שנכחדו שמדענים הצליחו לגלות ולנתח בשנים האחרונות, כולל שני גורי אריות מערות וקרנף צמרי.
פרמפרוסט הוא אמצעי אחסון מתאים לא רק בגלל שהוא קר; זוהי גם סביבה נטולת חמצן שבה האור אינו חודר. עם זאת, הטמפרטורות הארקטיות הנוכחיות מתחממות עד פי ארבעה מהר יותר משאר כדור הארץ, מה שמערער את השכבה העליונה של הפרמאפרפר באזור.
ז'אן-מישל קלברי, פרופסור אמריטוס לרפואה וגנומיקה בבית הספר לרפואה של אוניברסיטת אקס-מרסיי במרסיי, צרפת, בדק דגימות אדמה שנלקחו מקמפרפרת סיבירית כדי לראות אם חלקיקים ויראליים הכלולים בה עדיין מדבקים. הוא מחפש "וירוסים זומבים", כפי שהוא מכנה אותם, והוא מצא כמה.
צייד הנגיפים
קלברי חוקר סוג מסוים של וירוסים שגילה לראשונה בשנת 2003. ידועים בתור וירוסים ענקיים, הם הרבה יותר גדולים מהמגוון הטיפוסי וניכרים במיקרוסקופ אור רגיל, ולא במיקרוסקופ אלקטרוני חזק יותר - מה שהופך אותם למודל טוב לכך. סוג עבודת מעבדה.
מאמציו לזהות וירוסים שהוקפאו בפרמפרוסט נוצרו בחלקם בהשראת צוות של מדענים רוסיים שהחיו ב-2012 פרח בר מרקמת זרע בת 30,000 שנה שנמצאה במחילה של סנאי. (מאז, מדענים החזירו לחיים בהצלחה גם חיות מיקרוסקופיות עתיקות.)
בשנת 2014, הוא הצליח להחיות וירוס שהוא וצוותו בודדו מהפרמפרוסט, מה שהפך אותו למדבק לראשונה מזה 30,000 שנה על ידי החדרתו לתאים מתורבתים. ליתר ביטחון, הוא בחר לחקור וירוס שיכול לכוון רק לאמבות חד-תאיות, לא לבעלי חיים או לבני אדם.
הוא חזר על ההישג ב-2015, ובידד סוג וירוס אחר שכוון גם לאמבות. ובמחקר האחרון שלו, שפורסם ב-18 בפברואר בכתב העת Viruses, קלברי וצוותו בודדו מספר זנים של וירוסים עתיקים מדגימות מרובות של פרמפרוסט שנלקחו משבעה מקומות שונים ברחבי סיביר והראו שכל אחד מהם יכול להדביק תאי אמבה מתורבתים.
הזנים האחרונים הללו מייצגים חמש משפחות חדשות של וירוסים, נוסף על השתיים שהחיה בעבר. הקדום ביותר היה בן כמעט 48,500 שנים, בהתבסס על תיארוך פחמן רדיואקטיבי של הקרקע, והגיע מדגימת אדמה שנלקחה מאגם תת קרקעי 16 מטר (52 רגל) מתחת לפני השטח. הדגימות הצעירות ביותר, שנמצאו בתוכן הקיבה ובמעיל של שרידי ממותה צמרית, היו בנות 27,000 שנים.
זה שנגיפים מדביקי אמבה עדיין מדבקים אחרי כל כך הרבה זמן מעיד על בעיה שעלולה להיות גדולה יותר, אמר קלברי. הוא חושש שאנשים רואים במחקר שלו קוריוז מדעי ואינו תופס את הסיכוי של וירוסים עתיקים שיחזרו לחיים כאיום רציני על בריאות הציבור.
"אנו רואים את הנגיפים המדבקים באמבה כפונדקאים לכל שאר הווירוסים האפשריים שעלולים להיות בפרמפרסט", אמרה קלברי ל-CNN.
"אנחנו רואים את עקבותיהם של הרבה, הרבה, הרבה וירוסים אחרים", הוסיף. "אז אנחנו יודעים שהם שם. אנחנו לא יודעים בוודאות שהם עדיין בחיים. אבל הנימוק שלנו הוא שאם נגיפי האמבה עדיין חיים, אין שום סיבה שהנגיפים האחרים לא יהיו עדיין בחיים, ומסוגלים להדביק את המארח שלהם".
תקדים להדבקה בבני אדם
עקבות של וירוסים וחיידקים שיכולים להדביק בני אדם נמצאו שמורים בפרמפרוסט.
דגימת ריאות מגופה של אישה שהוצאה ב-1997 מקפרפר בכפר בחצי האי סוורד באלסקה הכילה חומר גנומי מזן השפעת האחראי למגפת 1918. בשנת 2012, מדענים אישרו כי השרידים החנוטים בני 300 השנים של אישה שנקברה בסיביר מכילים את החתימות הגנטיות של הנגיף שגורם לאבעבועות שחורות.
התפרצות אנתרקס בסיביר שפגעה בעשרות בני אדם ויותר מ-2,000 איילי צפון בין יולי לאוגוסט בשנת 2016 נקשרה גם להפשרה עמוקה יותר של הפרמאפרסט במהלך קיץ חם במיוחד, מה שמאפשר לנבגים ישנים של Bacillus anthracis לצוץ מחדש מאתרי קבורה ישנים או פגרי בעלי חיים.
Birgitta Evengård, פרופסור אמריטה במחלקה למיקרוביולוגיה קלינית של אוניברסיטת אומאה בשבדיה, אמרה כי צריך להיות מעקב טוב יותר אחר הסיכון הנשקף מפתוגנים פוטנציאליים בהפשרת הפרמפרפר, אך הזהירה מפני גישה מעוררת דאגה.
"אתה חייב לזכור את ההגנה החיסונית שלנו פותחה במגע הדוק עם הסביבה המיקרוביולוגית", אמר אוונגארד, שהוא חלק ממרכז המצוינות הנורדי של CLINF, קבוצה החוקרת את ההשפעות של שינויי אקלים על שכיחות מחלות זיהומיות בבני אדם בעלי חיים באזורים הצפוניים.
"אם מסתתר נגיף בקמפר שלא היינו במגע איתו במשך אלפי שנים, יכול להיות שההגנה החיסונית שלנו לא מספיקה", אמרה. "נכון לכבד את המצב ולהיות פרואקטיבית ולא רק להגיב. והדרך להילחם בפחד היא להיות בעל ידע."
כמובן שבעולם האמיתי, מדענים לא יודעים כמה זמן הנגיפים האלה יכולים להישאר זיהומיים ברגע שהם נחשפים לתנאים של היום, או מה הסיכוי שהנגיף יתקל במארח מתאים. לא כל הנגיפים הם פתוגנים שיכולים לגרום למחלות; חלקם שפירים או אפילו מועילים למארחים שלהם. ולמרות שהוא בית ל-3.6 מיליון אנשים, האזור הארקטי הוא עדיין מקום מאוכלס בדלילות, מה שהופך את הסיכון לחשיפה של בני אדם לווירוסים עתיקים נמוך מאוד.
ובכל זאת, "הסיכון יגדל בהקשר של התחממות כדור הארץ", אמר קלברי, "שבה הפשרת פרמפרפר תמשיך להאיץ, ויותר אנשים יאכלסו את הארקטי בעקבות מיזמים תעשייתיים".
וקלברי לא לבדה מזהירה שהאזור עלול להפוך לקרקע פורייה לאירוע זליגה - כאשר וירוס קופץ למארח חדש ומתחיל להתפשט.
בשנה שעברה, צוות מדענים פרסם מחקר על דגימות של קרקע ומשקעי אגמים שנלקחו מאגם האזן, אגם מים מתוקים בקנדה שנמצא בתוך החוג הארקטי. הם רצפו את החומר הגנטי במשקעים כדי לזהות חתימות ויראליות ואת הגנום של מארחים פוטנציאליים - צמחים ובעלי חיים - באזור.
באמצעות ניתוח מודלים ממוחשבים, הם הציעו שהסיכון של וירוסים לזלוג למארחים חדשים היה גבוה יותר במקומות קרובים למקום שבו כמויות גדולות של מי נמס קרחונים זרמו לאגם - תרחיש שהופך סביר יותר ככל שהאקלים מתחמם.
השלכות לא ידועות
זיהוי וירוסים וסכנות אחרות הכלולות בפרמפרסט המתחמם הוא הצעד הראשון בהבנת הסיכון שהם מהווים לאזור הארקטי, אמר כורה במעבדת ההנעה הסילון של נאס"א. אתגרים אחרים כוללים כימות היכן, מתי, באיזו מהירות וכמה עמוק תפשיר פרמפרפר.
ההפשרה יכולה להיות תהליך הדרגתי של סנטימטרים לעשור, אך גם מתרחשת מהר יותר, כמו למשל במקרה של שקעים אדירים שעלולים לחשוף לפתע שכבות עמוקות ועתיקות של פרמפרפור. התהליך גם משחרר מתאן ופחמן דו חמצני לאטמוספירה - גורם שמתעלם ומזלזל בשינויי האקלים.
Miner קיטלג מערך של סיכונים פוטנציאליים הקפואים כיום בפרמפרפר הארקטי במאמר משנת 2021 שפורסם בכתב העת המדעי Nature Climate Change.
הסכנות האפשריות הללו כללו פסולת קבורה מכריית מתכות כבדות וכימיקלים כמו חומר ההדברה DDT, שנאסר בתחילת שנות ה-2000. חומר רדיואקטיבי הושלך גם לאזור הארקטי - על ידי רוסיה וארצות הברית - מאז הופעת הניסויים הגרעיניים בשנות ה-1950.
"הפשרה פתאומית חושפת במהירות אופקים ישנים של פרמאפרוסט, משחררת תרכובות ומיקרואורגניזמים שנחזו בשכבות עמוקות יותר", ציינו מינר וחוקרים אחרים במאמר משנת 2021.
במאמר המחקר, Miner תייג את ההדבקה הישירה של בני אדם בפתוגנים עתיקים ששוחררו מ-permafrost כ"בלתי סביר כרגע".
עם זאת, מינר אמרה שהיא מודאגת ממה שהיא כינתה "מיקרואורגניזמים של מתושלח" (על שם הדמות המקראית עם תוחלת החיים הארוכה ביותר). אלו אורגניזמים שיכולים להביא את הדינמיקה של מערכות אקולוגיות עתיקות ונכחדות לאזור הארקטי של ימינו, עם השלכות לא ידועות.
להופעה מחדש של מיקרואורגניזמים עתיקים יש פוטנציאל לשנות את הרכב הקרקע ואת הצמיחה הצמחית, ואולי להאיץ עוד יותר את ההשפעות של שינויי האקלים, אמר מיינר.
"אנחנו ממש לא ברורים איך החיידקים האלה הולכים לתקשר עם הסביבה המודרנית", אמרה. "זה לא באמת ניסוי שאני חושב שכל אחד מאיתנו רוצה להפעיל."
דרך הפעולה הטובה ביותר, אמר מינר, היא לנסות לעצור את ההפשרה ואת משבר האקלים הרחב יותר, ולהשאיר את הסכנות הללו קבורות בקמפרפר לתמיד.
