Suhu sing luwih anget ing Kutub Utara nyemburake permafrost ing wilayah kasebut - lapisan lemah sing beku ing sangisore bumi - lan duweni potensi nylametake virus sing wis ora aktif sajrone puluhan ewu taun.
nalika pandemi sing disebabake dening penyakit saka jaman biyen katon kaya premis film fiksi ilmiah, para ilmuwan ngelingake manawa risiko kasebut, mung cilik, ora dianggep. Sajrone thaws, limbah kimia lan radioaktif saka Perang Dingin bisa dibebasake, sing bisa ngrusak spesies lan ngganggu ekosistem.
"Ana akeh sing kedadeyan karo permafrost sing dadi prihatin, lan pancen nuduhake kenapa penting banget yen kita njaga permafrost sabisa-bisa," ujare Kimberley Miner, ilmuwan iklim ing NASA Jet Propulsion Laboratory ing Institut Teknologi California ing Pasadena, California.
Permafrost kalebu seperlima saka Hemisfer Lor lan wis suwe ndhukung tundra Arktik lan alas boreal ing Alaska, Kanada, lan Rusia. Tumindak minangka kapsul wektu, ngreksa sisa-sisa mumi saka sawetara makhluk sing wis punah sing bisa ditemokake lan dianalisis para ilmuwan ing taun-taun pungkasan, kalebu loro anak singa guwa lan badhak wulu.
Permafrost minangka media panyimpenan sing cocok ora mung amarga kadhemen; iku uga lingkungan tanpa oksigen ing ngendi cahya ora nembus. Nanging, suhu Arktik saiki dadi anget nganti kaping papat luwih cepet tinimbang bumi liyane, ngrusak lapisan permafrost sing paling dhuwur ing wilayah kasebut.
Jean-Michel Claverie, profesor kedokteran lan genomik Emeritus ing Sekolah Kedokteran Universitas Aix-Marseille ing Marseille, Prancis, wis nyoba conto bumi sing dijupuk saka permafrost Siberia kanggo ndeleng manawa ana partikel virus sing ana ing kono isih nular. Dheweke nggoleki "virus zombie," kaya sing diarani, lan dheweke nemokake sawetara.
Pemburu virus
Claverie nyinaoni jinis virus tartamtu sing pisanan ditemokake ing taun 2003. Dikenal minangka virus raksasa, virus kasebut luwih gedhe tinimbang macem-macem umume lan katon ing mikroskop cahya biasa, tinimbang mikroskop elektron sing luwih kuat - sing ndadekake dheweke dadi model sing apik kanggo iki. jinis karya lab.
Usahane kanggo ndeteksi virus sing beku ing permafrost sebagian diilhami dening tim ilmuwan Rusia sing ing taun 2012 nguripake kembang liar saka jaringan wiji 30,000 taun sing ditemokake ing liang bajing. (Wiwit iku, para ilmuwan uga wis kasil nguripaké kéwan mikroskopis kuna.)
Ing taun 2014, dheweke bisa nylametake virus sing diisolasi saka permafrost lan timnya, dadi infèksi pisanan ing 30,000 taun kanthi nglebokake menyang sel kultur. Kanggo safety, dheweke milih sinau virus sing mung bisa target amoeba sel siji, dudu kewan utawa manungsa.
Dheweke mbaleni prestasi kasebut ing taun 2015, ngisolasi jinis virus liyane sing uga target amoeba. Lan ing riset paling anyar, diterbitake 18 Februari ing jurnal Virus, Claverie lan timnya ngisolasi sawetara galur virus kuna saka pirang-pirang conto permafrost sing dijupuk saka pitung papan sing beda ing Siberia lan nuduhake yen saben wong bisa nginfeksi sel amoeba sing dibudidaya.
Galur paling anyar kasebut makili limang kulawarga virus anyar, ing ndhuwur loro sing wis diuripake sadurunge. Sing paling tuwa umure meh 48,500 taun, adhedhasar pananggalan radiokarbon saka lemah, lan asale saka conto bumi sing dijupuk saka tlaga ing ngisor lemah 16 meter (52 kaki) ing ngisor permukaan. Sampel paling enom, sing ditemokake ing isi weteng lan jas sisa mammoth wol, umure 27,000 taun.
Virus sing kena infeksi amoeba isih nular sawise suwe nuduhake masalah sing luwih gedhe, ujare Claverie. Dheweke wedi karo wong-wong sing nganggep riset kasebut minangka rasa penasaran ilmiah lan ora ngerteni prospek virus kuno sing bakal urip maneh minangka ancaman kesehatan masarakat sing serius.
"Kita ndeleng virus sing kena infeksi amoeba iki minangka pengganti kanggo kabeh virus liyane sing bisa uga ana ing permafrost," ujare Claverie marang CNN.
"Kita ndeleng jejak akeh, akeh, akeh virus liyane," ujare. "Dadi kita ngerti yen dheweke ana ing kana. Kita ora ngerti manawa dheweke isih urip. Nanging alesan kita, yen virus amoeba isih urip, ora ana alesan kenapa virus liyane ora bakal urip, lan bisa nginfeksi hoste dhewe.
Precedent kanggo infèksi manungsa
Tilas virus lan bakteri sing bisa nginfèksi manungsa wis ditemokake ing permafrost.
Sampel paru-paru saka awak wanita sing digali ing taun 1997 saka permafrost ing sawijining desa ing Semenanjung Seward ing Alaska ngemot materi genomik saka galur influenza sing tanggung jawab kanggo pandemi 1918. Ing taun 2012, para ilmuwan ngonfirmasi sisa-sisa mumi sing umure 300 taun saka wanita sing dikubur ing Siberia ngemot tandha genetik virus sing nyebabake cacar.
Wabah anthrax ing Siberia sing nyebabake puluhan manungsa lan luwih saka 2,000 rusa antara Juli lan Agustus ing 2016 uga ana hubungane karo pencairan permafrost sing luwih jero sajrone musim panas sing panas banget, saéngga spora lawas Bacillus anthracis muncul maneh saka kuburan lawas utawa bangkai kewan.
Birgitta Evengård, profesor emerita ing Departemen Mikrobiologi Klinis Universitas Umea ing Swedia, ujar manawa ana pengawasan sing luwih apik babagan risiko sing ditimbulake dening patogen potensial ing thawing permafrost, nanging dielingake marang pendekatan alarmist.
"Sampeyan kudu ngelingi pertahanan kekebalan kita wis dikembangake kanthi cedhak karo lingkungan mikrobiologis," ujare Evengård, sing dadi bagean saka CLINF Nordic Center of Excellence, klompok sing nyelidiki efek saka owah-owahan iklim ing prevalensi penyakit infèksius ing manungsa lan kewan ing wilayah lor.
"Yen ana virus sing didhelikake ing permafrost sing durung sesambungan karo ewonan taun, bisa uga pertahanan kekebalan kita ora cukup," ujare. "Pancen bener kanggo ngurmati kahanan lan dadi proaktif lan ora mung reaktif. Lan cara kanggo nglawan rasa wedi yaiku duwe kawruh."
Mesthine, ing jagad nyata, para ilmuwan ora ngerti suwene virus kasebut bisa tetep infèksi sawise kena ing kahanan saiki, utawa kepiye virus bakal nemoni host sing cocog. Ora kabeh virus minangka patogen sing bisa nyebabake penyakit; sawetara sing entheng utawa malah migunani kanggo sarwa dumadi. Lan nalika dadi omah kanggo 3.6 yuta wong, Arktik isih dadi papan sing jarang pedunung, nggawe risiko paparan virus kuna manungsa sithik banget.
Nanging, "risiko bakal saya tambah ing konteks pemanasan global," ujare Claverie, "ing endi pencairan permafrost bakal terus nyepetake, lan luwih akeh wong bakal ngenggoni Arktik sawise usaha industri."
Lan Claverie ora mung menehi peringatan manawa wilayah kasebut bisa dadi papan sing subur kanggo acara spillover - nalika virus mlumpat menyang host anyar lan wiwit nyebar.
Taun kepungkur, tim ilmuwan nerbitake riset babagan conto sedimen lemah lan tlaga sing dijupuk saka Lake Hazen, tlaga banyu tawar ing Kanada sing ana ing Lingkaran Arktik. Dheweke ngurutake materi genetik ing endapan kanggo ngenali tandha virus lan genom host potensial - tanduran lan kewan - ing wilayah kasebut.
Nggunakake analisis model komputer, dheweke nyaranake risiko virus tumpah menyang host anyar luwih dhuwur ing lokasi sing cedhak karo banyu leleh glasial sing akeh mili menyang tlaga - skenario sing dadi luwih cenderung nalika iklim dadi panas.
Akibat sing ora dingerteni
Ngenali virus lan bebaya liyane sing ana ing permafrost pamanasan minangka langkah pisanan kanggo mangerteni risiko apa sing ditimbulake ing Arktik, ujare Miner ing Laboratorium Jet Propulsion NASA. Tantangan liyane kalebu ngitung ing ngendi, kapan, sepira cepet, lan sepira jero permafrost bakal cair.
Pencairan bisa dadi proses bertahap mung sethithik sentimeter saben dasawarsa nanging uga kedadeyan luwih cepet, kayata ing kasus slumps tanah gedhe sing dumadakan bisa mbukak lapisan permafrost sing jero lan kuna. Proses kasebut uga mbebasake metana lan karbon dioksida menyang atmosfer - pembalap owah-owahan iklim sing diabaikan lan disepelekake.
Miner nyathet macem-macem bebaya potensial sing saiki beku ing permafrost Arktik ing kertas 2021 sing diterbitake ing jurnal ilmiah Nature Climate Change.
Bebaya kasebut kalebu sampah sing dikubur saka pertambangan logam abot lan bahan kimia kayata pestisida DDT, sing dilarang ing awal 2000-an. Materi radioaktif uga wis dibuwang ing Arktik - dening Rusia lan Amerika Serikat - wiwit tekane tes nuklir ing taun 1950-an.
"Thaw tiba-tiba kanthi cepet mbukak cakrawala permafrost lawas, ngeculake senyawa lan mikroorganisme sing diselehake ing lapisan sing luwih jero," Miner lan peneliti liyane nyathet ing kertas 2021.
Ing makalah riset, Miner menehi label infeksi langsung manungsa kanthi patogen kuno sing dibebasake saka permafrost minangka "saiki ora mungkin."
Nanging, Miner ujar manawa dheweke kuwatir babagan apa sing diarani "mikroorganisme Methuselah" (jeneng saka tokoh Alkitab sing umure paling dawa). Iki minangka organisme sing bisa nggawa dinamika ekosistem kuno lan punah menyang Arktik saiki, kanthi akibat sing ora dingerteni.
Munculé maneh mikroorganisme kuna duweni potensi kanggo ngganti komposisi lemah lan pertumbuhan vegetatif, bisa uga nyepetake efek owah-owahan iklim, ujare Miner.
"Kita pancen ora jelas babagan carane mikroba iki bakal sesambungan karo lingkungan modern," ujare. "Iki dudu eksperimen sing dakkira ana sing pengin ditindakake."
Tumindak sing paling apik, ujare Miner, yaiku nyoba lan mungkasi thaw, lan krisis iklim sing luwih akeh, lan njaga bebaya kasebut ing permafrost kanthi apik.
