Méi waarm Temperaturen an der Arktis dréien den Permafrost vun der Regioun - eng gefruerene Schicht Buedem ënner der Äerd - a potenziell Virussen erëmbeliewen, déi zënter zéngdausende vu Joer dormant waren.
wärend eng Pandemie verursaacht duerch eng Krankheet aus der wäiter Vergaangenheet wéi d'Viraussetzung vun engem Science Fiction Film schéngt, warnen d'Wëssenschaftler datt d'Risiken, just kleng, ënnerschat ginn. Wärend Thaws kënne chemeschen a radioaktiven Offall aus dem Kale Krich fräigelooss ginn, potenziell Arten schueden an Ökosystemer stéieren.
"Et ass vill geschitt mam Permafrost, dee vu Suergen ass, an et weist wierklech firwat et super wichteg ass datt mir sou vill wéi méiglech vum Permafrost gefruer halen", sot de Kimberley Miner, e Klimawëssenschaftler am NASA Jet Propulsion Laboratory am Kalifornien Institut fir Technologie zu Pasadena, Kalifornien.
Permafrost spant ee Fënneftel vun der nërdlecher Hemisphär an huet laang d'arktesch Tundra a boreale Bëscher vun Alaska, Kanada a Russland ënnerstëtzt. Et handelt als Zäitkapsel, bewahrt déi mummifizéiert Iwwerreschter vu verschiddene ausgestuerwenen Kreaturen, déi d'Wëssenschaftler an de leschte Jore konnten entdecken an analyséieren, dorënner zwee Höhl-Léiwwelpen an e wollegen Nashorn.
Permafrost ass e passend Späichermedium net nëmme well et kal ass; et ass och e Sauerstofffräi Ëmfeld wou d'Liicht net penetréiert. Wéi och ëmmer, déi aktuell Arktis Temperaturen erwiermen sech bis zu véier Mol méi séier wéi de Rescht vun der Äerd, wat d'Topschicht vum Permafrost vun der Regioun ënnergruewen.
De Jean-Michel Claverie, en Emeritus Professer fir Medizin a Genomik an der Aix-Marseille University School of Medicine zu Marseille, Frankräich, huet Äerdproben aus Siberesche Permafrost getest fir ze kucken ob viral Partikelen, déi dra enthale sinn, nach ëmmer infektiiv sinn. Hie sicht no "Zombie Viren", wéi hien se nennt, an hien huet e puer fonnt.
De Virusjager
Claverie studéiert eng bestëmmten Aart vu Virus, déi hien fir d'éischt am Joer 2003 entdeckt huet. Bekannt als rieseg Viren, si si vill méi grouss wéi déi typesch Varietéit a siichtbar ënner engem reguläre Liichtmikroskop, anstatt e méi staarken Elektronenmikroskop - wat se e gudde Modell dofir mécht Zort Labo Aarbecht.
Seng Efforte fir Virussen z'entdecken, déi am Permafrost gefruer sinn, goufen deelweis inspiréiert vun engem Team vu russesche Wëssenschaftler, déi am Joer 2012 eng Wëldblumm aus engem 30,000 Joer ale Saatgewebe erëmbelieft hunn, deen an engem Kaweechelchen fonnt gouf. (Zënter deem hunn d'Wëssenschaftler och erfollegräich antike mikroskopesch Déieren erëm lieweg bruecht.)
Am Joer 2014 huet hien et fäerdeg bruecht e Virus z'erliewen, deen hien a säin Team aus dem Permafrost isoléiert huet, wat et fir d'éischte Kéier an 30,000 Joer infektiiv mécht andeems en an kultivéiert Zellen agefouert gouf. Fir d'Sécherheet huet hien gewielt e Virus ze studéieren deen nëmmen eenzellel Amöben zielt, net Déieren oder Mënschen.
Hien huet de Feat am Joer 2015 widderholl, eng aner Virusart isoléiert déi och Amöben gezielt huet. An a senger leschter Fuerschung, publizéiert 18. Februar am Journal Viruses, Claverie a seng Equipe isoléiert verschidde Stämme vum antike Virus aus multiple Proben vum Permafrost aus siwe verschiddene Plazen uechter Sibirien geholl a gewisen datt si jidderee kéinte kultivéiert Amöbe Zellen infizéieren.
Déi lescht Stämme representéieren fënnef nei Famille vu Viren, uewen op deenen zwee, déi hie virdru erëmbelieft huet. Déi eelst war bal 48,500 Joer al, baséiert op Radiocarbon Dating vum Buedem, a koum aus enger Probe vun der Äerd aus engem ënnerierdesche Séi 16 Meter (52 Féiss) ënner der Uewerfläch. Déi jéngste Echantillon, fonnt am Mo Inhalt a Mantel vun engem woolly Mammut d'Iwwerreschter, waren 27,000 Joer al.
Datt amoeba-infizéiert Viren nach sou laang infektiiv sinn, ass indikativ fir e potenziell méi grousse Problem, sot de Claverie. Hien fäert d'Leit betruechten seng Fuerschung als eng wëssenschaftlech Virwëtz a gesinn d'Perspektive vun antike Virussen net als eng sérieux ëffentlech Gesondheetsbedrohung zréck.
"Mir gesinn dës amoeba-infizéiert Viren als Ersatzstécker fir all aner méiglech Viren déi am Permafrost kéinte sinn," sot Claverie dem CNN.
"Mir gesinn d'Spure vu ville, villen, villen anere Viren," huet hien derbäigesat. "Also mir wëssen datt se do sinn. Mir wëssen net sécher datt se nach lieweg sinn. Awer eis Begrënnung ass datt wann d'Amoeba Virussen nach ëmmer lieweg sinn, et kee Grond ass firwat déi aner Virussen net nach lieweg sinn a fäeg sinn hir eegen Hosten ze infizéieren.
Präzedenz fir mënschlech Infektioun
Spuere vu Viren a Bakterien, déi Mënschen infizéiere kënnen, goufen am Permafrost erhaalen.
Eng Lungeprobe aus engem Fraekierper, deen am Joer 1997 aus Permafrost an engem Duerf op der Seward Hallefinsel vun Alaska ausgegruewe gouf, enthält genomescht Material aus der Grippestamm verantwortlech fir d'1918 Pandemie. Am Joer 2012 hunn d'Wëssenschaftler bestätegt datt déi 300 Joer al mumifizéiert Iwwerreschter vun enger Fra, déi a Sibirien begruewe war, déi genetesch Ënnerschrëfte vum Virus enthalen, deen d'Poppen verursaacht.
En Anthraxausbroch a Sibirien, deen Dosende vu Mënschen a méi wéi 2,000 Render tëscht Juli an August 2016 betraff huet, ass och verbonne mat der méi déif Ofdehnung vum Permafrost während aussergewéinlech waarme Summeren, wat et erlaabt al Spore vum Bacillus anthracis aus ale Kierfecht ze erliewen oder Déier Kadaver.
D'Birgitta Evengård, Professer Emerita an der Umea University's Department of Clinical Microbiology a Schweden, sot datt et besser Iwwerwaachung sollt ginn iwwer de Risiko vu potenzielle Pathogenen beim Opléisen vum Permafrost, awer huet virun enger alarmistescher Approche gewarnt.
"Dir musst drun erënneren datt eis Immunverteidegung an enke Kontakt mat mikrobiologeschen Ëmfeld entwéckelt gouf", sot den Evengård, deen Deel vum CLINF Nordic Center of Excellence ass, e Grupp deen d'Effekter vum Klimawandel op d'Prévalenz vun infektiiv Krankheeten bei Mënschen ënnersicht. Déieren an nërdlechen Regiounen.
"Wann et e Virus am Permafrost verstoppt ass, mat deem mir zënter Dausende vu Joer net a Kontakt waren, kann et sinn datt eis Immunverteidegung net genuch ass," sot si. "Et ass richteg fir d'Situatioun ze respektéieren a proaktiv ze sinn an net nëmmen reaktiv. An de Wee fir Angscht ze bekämpfen ass Wëssen ze hunn.
Natierlech, an der realer Welt wëssen d'Wëssenschaftler net wéi laang dës Virussen ustiechend kënne bleiwen eemol se un haiteg Konditiounen ausgesat sinn, oder wéi wahrscheinlech de Virus e passende Host begéint. Net all Viren sinn Pathogenen, déi Krankheet verursaache kënnen; e puer sinn benign oder souguer profitabel fir hir Gäscht. A wärend et Heem ass fir 3.6 Millioune Leit, ass d'Arktis nach ëmmer eng dënnbevëlkert Plaz, wat de Risiko vun der mënschlecher Belaaschtung fir antike Virussen ganz niddereg mécht.
Trotzdem, "de Risiko ass gebonnen am Kontext vun der globaler Erwiermung eropzegoen," sot Claverie, "an deem Permafrost thawing wäert weider beschleunegen, a méi Leit wäerten d'Arktis populéieren no industrielle Ventures."
A Claverie ass net eleng an der Warnung datt d'Regioun e fruchtbare Buedem fir e Spillover Event ka ginn - wann e Virus an en neie Host spréngt an ufänkt sech ze verbreeden.
D'lescht Joer huet eng Team vu Wëssenschaftler Fuerschung iwwer Proben vu Buedem a Séi Sediment publizéiert aus dem Lake Hazen, e Séisswaasserséi a Kanada am Polarkrees. Si hunn d'genetesch Material am Sediment sequenzéiert fir viral Ënnerschrëften an d'Genome vu potenziellen Hosten - Planzen an Déieren - an der Géigend z'identifizéieren.
Mat Hëllef vun enger Computermodellanalyse hu si virgeschloen datt de Risiko vu Viren, déi op nei Hosten iwwergoen, méi héich ass op Plazen no bei wou grouss Quantitéiten u Gletscher Schmelzwaasser an de Séi fléisst - e Szenario dee méi wahrscheinlech gëtt wéi d'Klima erwiermt.
Onbekannt Konsequenzen
D'Identifikatioun vu Viren an aner Gefore enthale am Erwiermungspermafrost ass den éischte Schrëtt fir ze verstoen wat fir eng Risiko se fir d'Arktis stellen, sot de Miner am NASA Jet Propulsion Laboratory. Aner Erausfuerderunge enthalen d'Quantifizéierung vu wou, wéini, wéi séier, a wéi déif Permafrost wäert verdauen.
D'Dachdehnung kann e graduelle Prozess vu sou wéineg wéi Zentimeter pro Joerzéngt sinn, awer geschitt och méi séier, sou wéi am Fall vu massive Landschnëtt, déi op eemol déif an al Schichten vum Permafrost entdecken kënnen. De Prozess verëffentlecht och Methan a Kuelendioxid an d'Atmosphär - e ignoréierten an ënnerschätzte Chauffeur vum Klimawandel.
Miner katalogiséiert eng ganz Rëtsch vu potenziellen Geforen déi momentan am Arktesche Permafrost gefruer sinn an engem 2021 Pabeier publizéiert an der wëssenschaftlecher Zäitschrëft Nature Climate Change.
Déi méiglech Gefore enthalen begruewe Offall vum Biergbau vu Schwéiermetaller a Chemikalien wéi de Pestizid DDT, deen an de fréien 2000er verbuede gouf. Radioaktivt Material gouf och an der Arktis gedumpt - vu Russland an den USA - zënter dem Advent vun nuklear Tester an den 1950er Joren.
"Abrupt Thaw exposéiert séier al Permafrost Horizont, befreit Verbindungen a Mikroorganismen, déi an méi déif Schichten sequesteréiert sinn", bemierken Miner an aner Fuerscher am Joer 2021 Pabeier.
Am Fuerschungspabeier huet de Miner déi direkt Infektioun vu Mënschen mat antike Pathogenen aus Permafrost als "aktuell onwahrscheinlech" bezeechent.
Wéi och ëmmer, Miner sot datt si besuergt ass iwwer dat wat si "Methuselah Mikroorganismen" bezeechent (genannt no der biblescher Figur mat der längster Liewensdauer). Dëst sinn Organismen, déi d'Dynamik vun antiken an ausgestuerwenen Ökosystemer an déi heiteg Arktis kéinte bréngen, mat onbekannte Konsequenzen.
D'Erhuelung vun antike Mikroorganismen huet d'Potenzial fir d'Buedem Zesummesetzung an de vegetative Wuesstum z'änneren, méiglecherweis d'Effekter vum Klimawandel beschleunegen, sot de Miner.
"Mir si wierklech onkloer wéi dës Mikroben mat der moderner Ëmwelt interagéiere wäerten," sot si. "Et ass net wierklech en Experiment dat ech mengen datt jidderee vun eis wëll lafen."
De beschte Wee vun der Handlung, sot de Miner, ass ze probéieren den Däiwel, an déi méi breet Klimakris ze stoppen, an dës Gefore fir ëmmer am Permafrost begruewen ze halen.
