არქტიკაში უფრო მაღალი ტემპერატურა დათბობს რეგიონის მუდმივ ყინულს - ნიადაგის გაყინულ ფენას დედამიწის ქვეშ - და პოტენციურად აცოცხლებს ვირუსებს, რომლებიც მიძინებული იყო ათობით ათასი წლის განმავლობაში.
მიუხედავად იმისა, რომ შორეული წარსულის დაავადებით გამოწვეული პანდემია, როგორც ჩანს, სამეცნიერო ფანტასტიკის ფილმის წინაპირობაა, მეცნიერები აფრთხილებენ, რომ რისკები, უბრალოდ უმნიშვნელო, არ არის შეფასებული. დათბობის დროს ცივი ომის შედეგად მიღებული ქიმიური და რადიოაქტიური ნარჩენები შეიძლება გამოთავისუფლდეს, რამაც შეიძლება ზიანი მიაყენოს სახეობებს და დაარღვიოს ეკოსისტემები.
„ბევრი ხდება მუდმივ ყინვასთან დაკავშირებით, რაც შემაშფოთებელია და ეს ნამდვილად გვიჩვენებს, თუ რატომ არის ძალიან მნიშვნელოვანი, რომ რაც შეიძლება მეტი მუდმივი ყინვა შევინარჩუნოთ გაყინული“, - თქვა კიმბერლი მაინერმა, კლიმატის მეცნიერმა ნასას რეაქტიული ამოძრავების ლაბორატორიიდან. კალიფორნიის ტექნოლოგიური ინსტიტუტი პასადენაში, კალიფორნია.
მუდმივი ყინვა მოიცავს ჩრდილოეთ ნახევარსფეროს ერთ მეხუთედს და დიდი ხანია მხარს უჭერს არქტიკულ ტუნდრას და ალასკას, კანადასა და რუსეთის ბორეალურ ტყეებს. ის მოქმედებს როგორც დროის კაფსულა, ინახავს რამდენიმე გადაშენებული არსების მუმიფიცირებულ ნაშთებს, რომელთა აღმოჩენა და ანალიზი მეცნიერებმა შეძლეს ბოლო წლებში, მათ შორის გამოქვაბულის ლომის ორი ბელი და მატყლი მარტორქა.
Permafrost არის შესაფერისი შესანახი საშუალება არა მხოლოდ იმიტომ, რომ ცივია; ის ასევე არის ჟანგბადისგან თავისუფალი გარემო, სადაც სინათლე არ აღწევს. თუმცა, დღევანდელი არქტიკული ტემპერატურა ოთხჯერ უფრო სწრაფად თბება, ვიდრე დანარჩენი დედამიწა, რაც ძირს უთხრის რეგიონის მუდმივი ყინვის ზედა ფენას.
ჟან-მიშელ კლავერიმ, მედიცინისა და გენომიკის დამსახურებულმა პროფესორმა მარსელის, საფრანგეთის, მარსელის უნივერსიტეტის მედიცინის სკოლაში, გამოსცადა ციმბირის მუდმივი ყინვისგან აღებული დედამიწის ნიმუშები, რათა დაენახა, არის თუ არა მასში შემავალი ვირუსული ნაწილაკები კვლავ ინფექციური. ის ეძებს „ზომბი ვირუსებს“, როგორც თავად უწოდებს მათ და იპოვა რამდენიმე.
ვირუსის მონადირე
კლავერი სწავლობს ვირუსის კონკრეტულ ტიპს, რომელიც მან პირველად აღმოაჩინა 2003 წელს. ცნობილია, როგორც გიგანტური ვირუსები, ისინი ბევრად უფრო დიდია ვიდრე ტიპიური ჯიში და ხილული ჩვეულებრივი სინათლის მიკროსკოპით, ვიდრე უფრო ძლიერი ელექტრონული მიკროსკოპით - რაც მათ ამის კარგ მოდელად აქცევს. ლაბორატორიული სამუშაოს ტიპი.
მუდმივ ყინვაში გაყინული ვირუსების აღმოსაჩენად მისი მცდელობები ნაწილობრივ შთაგონებული იყო რუს მეცნიერთა ჯგუფის მიერ, რომლებმაც 2012 წელს გააცოცხლეს ველური ყვავილი ციყვის ბურუსში ნაპოვნი 30,000 წლის თესლის ქსოვილიდან. (მას შემდეგ მეცნიერებმა ასევე წარმატებით გააცოცხლეს უძველესი მიკროსკოპული ცხოველები.)
2014 წელს მან მოახერხა ვირუსის აღორძინება, რომელიც მან და მისმა გუნდმა იზოლირებული იყო მუდმივი ყინვისგან, რამაც იგი პირველად 30,000 წლის განმავლობაში ინფექციური გახადა კულტივირებულ უჯრედებში შეყვანით. უსაფრთხოებისთვის მან აირჩია ვირუსის შესწავლა, რომელსაც შეეძლო მხოლოდ ერთუჯრედიანი ამებაების დამიზნება და არა ცხოველებზე ან ადამიანებზე.
მან გაიმეორა ეს 2015 წელს, გამოყო სხვა ტიპის ვირუსი, რომელიც ასევე მიზნად ისახავდა ამებაებს. თავის უახლეს კვლევაში, რომელიც გამოქვეყნდა 18 თებერვალს ჟურნალში Viruses, Claverie-მ და მისმა გუნდმა გამოყო უძველესი ვირუსის რამდენიმე შტამი ციმბირის შვიდი სხვადასხვა ადგილიდან აღებული მუდმივი ყინვის მრავალი ნიმუშიდან და აჩვენა, რომ მათ შეუძლიათ დააინფიცირონ კულტივირებული ამება უჯრედები.
ეს უახლესი შტამები წარმოადგენს ვირუსების ხუთ ახალ ოჯახს, მათ შორის იმ ორიდან, რომელიც მან ადრე გააცოცხლა. უძველესი იყო თითქმის 48,500 წლის, ნიადაგის რადიოკარბონული დათარიღების საფუძველზე და მომდინარეობდა მიწის ნიმუშიდან, რომელიც აღებული იყო მიწისქვეშა ტბიდან, ზედაპირიდან 16 მეტრით (52 ფუტი) ქვემოთ. ყველაზე ახალგაზრდა ნიმუშები, რომლებიც ნაპოვნი იქნა მატყლის მამონტის ნაშთების კუჭის შიგთავსში და გარსში, იყო 27,000 წლის.
ის, რომ ამება ინფიცირებული ვირუსები ამდენი ხნის შემდეგ კვლავ ინფექციურია, პოტენციურად უფრო დიდ პრობლემაზე მიუთითებს, თქვა კლავერიმ. ის შიშობს, რომ ხალხი მის კვლევას მეცნიერულ ცნობისმოყვარეობად მიიჩნევს და არ აღიქვამს ძველი ვირუსების სიცოცხლეში დაბრუნებას, როგორც საზოგადოებრივი ჯანმრთელობის სერიოზულ საფრთხეს.
„ჩვენ ვუყურებთ ამ ამება ინფიცირებულ ვირუსებს, როგორც სუროგატებს ყველა სხვა შესაძლო ვირუსისთვის, რომელიც შეიძლება იყოს მუდმივ ყინვაში“, განუცხადა კლავერიმ CNN-ს.
”ჩვენ ვხედავთ ბევრი, ბევრი, ბევრი სხვა ვირუსის კვალს,” დასძინა მან. ”ასე რომ, ჩვენ ვიცით, რომ ისინი იქ არიან. ჩვენ ზუსტად არ ვიცით, რომ ისინი ჯერ კიდევ ცოცხლები არიან. მაგრამ ჩვენი მსჯელობა იმაში მდგომარეობს, რომ თუ ამება ვირუსები ჯერ კიდევ ცოცხალია, არ არსებობს მიზეზი, რომ სხვა ვირუსები ჯერ კიდევ არ იყვნენ ცოცხალი და შეძლებენ საკუთარი მასპინძლების დაინფიცირებას.”
ადამიანის ინფექციის პრეცედენტი
ვირუსებისა და ბაქტერიების კვალი, რომლებსაც შეუძლიათ ადამიანების დაინფიცირება, ნაპოვნია მუდმივ ყინვაში.
ფილტვის ნიმუში ქალის სხეულიდან, რომელიც ამოღებულია 1997 წელს მუდმივი ყინვისგან, ალასკას ნახევარკუნძულზე მდებარე სოფელში, შეიცავდა გენომურ მასალას გრიპის შტამიდან, რომელიც პასუხისმგებელია 1918 წლის პანდემიაზე. 2012 წელს მეცნიერებმა დაადასტურეს, რომ ციმბირში დაკრძალული ქალის 300 წლის მუმიფიცირებული ნაშთები შეიცავდა ვირუსის გენეტიკურ ხელმოწერებს, რომელიც იწვევს ჩუტყვავილას.
ჯილეხის ეპიდემია ციმბირში, რომელმაც დააზარალა ათეულობით ადამიანი და 2,000-ზე მეტი ირემი 2016 წლის ივლის-აგვისტოში, ასევე დაკავშირებულია მუდმივი ყინვის ღრმა დნობასთან განსაკუთრებით ცხელ ზაფხულში, რაც საშუალებას აძლევს Bacillus anthracis-ის ძველ სპორებს კვლავ გამოჩნდნენ ძველი სამარხებიდან ან ცხოველების გვამები.
ბირგიტა ევენგორდი, შვედეთის უმეას უნივერსიტეტის კლინიკური მიკრობიოლოგიის დეპარტამენტის დამსახურებული პროფესორი, თქვა, რომ უკეთესი უნდა იყოს ზედამხედველობა პოტენციური პათოგენების მიერ მუდმივი ყინვის დნობის დროს, მაგრამ გააფრთხილა საგანგაშო მიდგომის წინააღმდეგ.
„უნდა გახსოვდეთ, რომ ჩვენი იმუნური დაცვა შეიქმნა მიკრობიოლოგიურ გარემოსთან მჭიდრო კონტაქტში“, - თქვა ევენგორდმა, რომელიც არის CLINF Nordic Centre of Excellence-ის ნაწილი, ჯგუფი, რომელიც იკვლევს კლიმატის ცვლილების გავლენას ადამიანებში ინფექციური დაავადებების გავრცელებაზე და. ცხოველები ჩრდილოეთ რეგიონებში.
”თუ მუდმივ ყინვაში არის დამალული ვირუსი, რომელთანაც ჩვენ არ გვქონია შეხება ათასობით წლის განმავლობაში, შესაძლოა ჩვენი იმუნური დაცვა საკმარისი არ იყოს”, - თქვა მან. „სწორია სიტუაციისადმი პატივისცემა და პროაქტიული და არა მხოლოდ რეაქტიული. და შიშთან ბრძოლის გზა არის ცოდნა.”
რა თქმა უნდა, რეალურ სამყაროში, მეცნიერებმა არ იციან, რამდენ ხანს შეიძლება დარჩეს ეს ვირუსები ინფექციურ პირობებში დღევანდელ პირობებში, ან რამდენად სავარაუდოა, რომ ვირუსი შეხვდება შესაბამის მასპინძელს. ყველა ვირუსი არ არის პათოგენები, რომლებმაც შეიძლება გამოიწვიოს დაავადება; ზოგიერთი კეთილთვისებიანი ან თუნდაც სასარგებლოა მათი მასპინძლებისთვის. და მიუხედავად იმისა, რომ მასში 3.6 მილიონი ადამიანი ცხოვრობს, არქტიკა ჯერ კიდევ იშვიათად დასახლებული ადგილია, რაც ამცირებს ძველ ვირუსებზე ადამიანის ზემოქმედების რისკს.
მიუხედავად ამისა, „რისკი აუცილებლად გაიზრდება გლობალური დათბობის კონტექსტში“, თქვა კლავერიმ, „რომლის დროსაც მუდმივი ყინვაგამძლე დათბობა დაჩქარდება და უფრო მეტი ადამიანი დასახლდება არქტიკაზე ინდუსტრიული საწარმოების ფონზე“.
და კლავერი მარტო არ არის გაფრთხილებაში, რომ რეგიონი შეიძლება გახდეს ნაყოფიერი ნიადაგი გავრცელების მოვლენისთვის – როდესაც ვირუსი გადადის ახალ მასპინძელში და იწყებს გავრცელებას.
გასულ წელს მეცნიერთა ჯგუფმა გამოაქვეყნა კვლევა ნიადაგისა და ტბის ნალექის ნიმუშებზე, რომლებიც აღებული იყო ჰაზენის ტბიდან, მტკნარი წყლის ტბიდან კანადაში, რომელიც მდებარეობს არქტიკულ წრეში. მათ ნალექში არსებული გენეტიკური მასალის თანმიმდევრობა მოახდინეს, რათა გამოევლინათ ვირუსული ხელმოწერები და პოტენციური მასპინძლების - მცენარეებისა და ცხოველების - გენომები ამ ტერიტორიაზე.
კომპიუტერული მოდელის ანალიზის გამოყენებით, მათ ვარაუდობდნენ, რომ ვირუსების ახალ მასპინძლებზე გავრცელების რისკი უფრო მაღალი იყო იმ ადგილებში, სადაც დიდი რაოდენობით მყინვარული დნობის წყალი მიედინება ტბაში - სცენარი, რომელიც უფრო სავარაუდო ხდება კლიმატის დათბობასთან ერთად.
უცნობი შედეგები
ვირუსების და სხვა საშიშროების იდენტიფიცირება, რომლებიც შეიცავს მუდმივ ყინულს, არის პირველი ნაბიჯი იმის გასაგებად, თუ რა საფრთხეს უქმნიან ისინი არქტიკას, თქვა NASA-ს რეაქტიული მოძრაობის ლაბორატორიის მაინერმა. სხვა გამოწვევები მოიცავს რაოდენობრივ განსაზღვრას, სად, როდის, რამდენად სწრაფად და რამდენად ღრმად გალღვება მუდმივი ყინვა.
დათბობა შეიძლება იყოს თანდათანობითი პროცესი სულ მცირე სანტიმეტრით ათწლეულში, მაგრამ ასევე ხდება უფრო სწრაფად, მაგალითად, მიწის მასიური ვარდნის შემთხვევაში, რამაც შეიძლება მოულოდნელად გამოაშკარავოს მუდმივი ყინვის ღრმა და უძველესი ფენები. პროცესი ასევე ათავისუფლებს მეთანს და ნახშირორჟანგს ატმოსფეროში - კლიმატის ცვლილების შეუმჩნეველი და დაუფასებელი მამოძრავებელი.
მაინერმა 2021 წლის სტატიაში გამოაქვეყნა სამეცნიერო ჟურნალში Nature Climate Change, პოტენციური საშიშროების მთელი რიგი, რომლებიც ამჟამად გაყინულია არქტიკულ მუდმივ ყინვაში.
ეს შესაძლო საფრთხეები მოიცავდა მძიმე ლითონებისა და ქიმიკატების მოპოვების დამარხულ ნარჩენებს, როგორიცაა პესტიციდი DDT, რომელიც 2000-იანი წლების დასაწყისში აიკრძალა. 1950-იან წლებში ბირთვული ტესტირების დაწყების შემდეგ, რადიოაქტიური მასალა ასევე დაყარა არქტიკაში - რუსეთმა და შეერთებულმა შტატებმა.
„მკვეთრი დათბობა სწრაფად ავლენს ძველ მუდმივ ყინულოვან ჰორიზონტს, ათავისუფლებს ნაერთებს და მიკროორგანიზმებს, რომლებიც მოთავსებულია ღრმა ფენებში“, - აღნიშნეს მაინერმა და სხვა მკვლევარებმა 2021 წლის ნაშრომში.
კვლევით ნაშრომში მაინერმა უწოდა ადამიანის პირდაპირი დაინფიცირება მუდმივი ყინვისგან გამოთავისუფლებული უძველესი პათოგენებით, როგორც „ამჟამად წარმოუდგენელი“.
თუმცა, მაინერმა თქვა, რომ მას აწუხებს ის, რასაც მან უწოდა "მეთუსალას მიკროორგანიზმები" (დასახელებული ბიბლიური ფიგურის საპატივცემულოდ, რომელსაც სიცოცხლის ხანგრძლივობა აქვს). ეს ის ორგანიზმებია, რომლებსაც შეუძლიათ ძველი და გადაშენებული ეკოსისტემების დინამიკა დღევანდელ არქტიკაში შემოიტანონ, გაურკვეველი შედეგებით.
უძველესი მიკროორგანიზმების ხელახლა გაჩენას აქვს პოტენციალი შეცვალოს ნიადაგის შემადგენლობა და მცენარეული ზრდა, რაც შესაძლოა კიდევ უფრო დააჩქაროს კლიმატის ცვლილების შედეგები, თქვა მაინერმა.
”ჩვენ ნამდვილად გაურკვეველია, როგორ ურთიერთქმედებენ ეს მიკრობები თანამედროვე გარემოსთან,” - თქვა მან. ”ეს ნამდვილად არ არის ექსპერიმენტი, რომლის ჩატარებაც ნებისმიერ ჩვენგანს სურს.”
მაინერის თქმით, მოქმედების საუკეთესო გზაა დათბობის და უფრო ფართო კლიმატის კრიზისის შეჩერება და ამ საფრთხეების სამუდამოდ შენახვა მუდმივ ყინვაში.
