Viwango vya joto zaidi katika Aktiki vinayeyusha barafu ya eneo hilo - safu ya udongo iliyoganda chini ya dunia - na uwezekano wa kufufua virusi ambazo zimekuwa zimelala kwa makumi ya maelfu ya miaka.
wakati ugonjwa unaosababishwa na ugonjwa wa zamani unaonekana kama dhana ya filamu ya uongo ya sayansi, wanasayansi wanaonya kwamba hatari, ndogo tu, hazizingatiwi. Wakati wa kuyeyusha, taka za kemikali na zenye mionzi kutoka kwa Vita Baridi zinaweza kutolewa, ambazo zinaweza kudhuru viumbe na kuvuruga mifumo ikolojia.
"Kuna mambo mengi yanayoendelea kwenye barafu ambayo ni ya wasiwasi, na inaonyesha kwa nini ni muhimu sana kwamba tuhifadhi barafu nyingi iwezekanavyo," Kimberley Miner, mwanasayansi wa hali ya hewa katika Maabara ya NASA Jet Propulsion alisema. Taasisi ya Teknolojia ya California huko Pasadena, California.
Permafrost inaenea kwa moja ya tano ya Ulimwengu wa Kaskazini na kwa muda mrefu imesaidia tundra ya Aktiki na misitu ya boreal ya Alaska, Kanada, na Urusi. Inafanya kazi kama kibonge cha wakati, kuhifadhi mabaki ya viumbe kadhaa vilivyotoweka ambavyo wanasayansi wameweza kugundua na kuchambua katika miaka ya hivi karibuni, ikiwa ni pamoja na watoto wawili wa simba wa pango na kifaru mwenye manyoya.
Permafrost ni njia inayofaa ya kuhifadhi sio tu kwa sababu ni baridi; pia ni mazingira yasiyo na oksijeni ambapo mwanga haupenye. Hata hivyo, halijoto ya sasa ya Aktiki inaongezeka hadi mara nne kwa kasi zaidi kuliko sehemu nyingine ya dunia, na hivyo kudhoofisha safu ya juu ya barafu ya eneo hilo.
Jean-Michel Claverie, profesa wa Emeritus wa dawa na genomics katika Shule ya Tiba ya Chuo Kikuu cha Aix-Marseille huko Marseille, Ufaransa, amejaribu sampuli za ardhi zilizochukuliwa kutoka kwenye barafu ya Siberia ili kuona ikiwa chembechembe zozote za virusi zilizomo bado zinaambukiza. Anatafuta "virusi vya zombie," kama anavyoziita, na amepata.
Mwindaji wa virusi
Claverie anachunguza aina fulani ya virusi alivyogundua kwa mara ya kwanza mwaka wa 2003. Zinajulikana kama virusi vikubwa, ni kubwa zaidi kuliko aina ya kawaida na huonekana kwa darubini ya kawaida ya mwanga, badala ya darubini yenye nguvu zaidi ya elektroni - ambayo inawafanya kuwa mfano mzuri wa hii. aina ya kazi ya maabara.
Juhudi zake za kugundua virusi vilivyogandishwa kwenye barafu kwa kiasi fulani zilichochewa na timu ya wanasayansi wa Urusi ambao mwaka wa 2012 walifufua ua kutoka kwa tishu za mbegu za umri wa miaka 30,000 zilizopatikana kwenye shimo la squirrel. (Tangu wakati huo, wanasayansi pia wamefaulu kuwafufua wanyama wa zamani wasioonekana sana.)
Mnamo mwaka wa 2014, alifanikiwa kufufua virusi ambavyo yeye na timu yake walijitenga kutoka kwa barafu, na kuifanya iweze kuambukiza kwa mara ya kwanza katika miaka 30,000 kwa kuiingiza kwenye seli zilizokuzwa. Kwa usalama, angechagua kuchunguza virusi ambavyo vingeweza kulenga amoeba zenye seli moja pekee, si wanyama au wanadamu.
Alirudia kazi hiyo mnamo 2015, akitenga aina tofauti ya virusi ambayo pia ililenga amoeba. Na katika utafiti wake wa hivi punde, uliochapishwa Februari 18 katika jarida la Virusi, Claverie na timu yake walitenga aina kadhaa za virusi vya zamani kutoka kwa sampuli nyingi za permafrost zilizochukuliwa kutoka sehemu saba tofauti kote Siberia na walionyesha kuwa kila moja inaweza kuambukiza seli za amoeba.
Aina hizo za hivi karibuni zinawakilisha familia tano mpya za virusi, juu ya mbili alizofufua hapo awali. Mkongwe zaidi alikuwa na umri wa karibu miaka 48,500, kwa msingi wa miale ya radiocarbon ya udongo, na alitoka kwa sampuli ya udongo uliochukuliwa kutoka kwenye ziwa la chini ya ardhi lililo mita 16 (futi 52) chini ya uso. Sampuli ndogo zaidi, zilizopatikana ndani ya tumbo na kanzu ya mabaki ya mammoth yenye sufu, zilikuwa na umri wa miaka 27,000.
Kwamba virusi vinavyoambukiza amoeba bado vinaambukiza baada ya muda mrefu ni dalili ya tatizo linaloweza kuwa kubwa zaidi, Claverie alisema. Anahofia watu wanaona utafiti wake kama udadisi wa kisayansi na hawaoni matarajio ya virusi vya zamani kuwa hai kama tishio kubwa la afya ya umma.
"Tunaona virusi hivi vinavyoambukiza amoeba kama mbadala wa virusi vingine vyote vinavyoweza kuwa kwenye barafu," Claverie aliiambia CNN.
"Tunaona athari za virusi vingine vingi, vingi," akaongeza. “Kwa hiyo tunajua wapo. Hatujui kwa hakika kwamba bado wako hai. Lakini hoja yetu ni kwamba ikiwa virusi vya amoeba bado viko hai, hakuna sababu kwa nini virusi vingine havitakuwa hai, na vinaweza kuwaambukiza wenyeji wao wenyewe.
Mfano wa maambukizi ya binadamu
Athari za virusi na bakteria zinazoweza kuwaambukiza wanadamu zimepatikana zimehifadhiwa kwenye barafu.
Sampuli ya mapafu kutoka kwa mwili wa mwanamke uliotolewa mwaka wa 1997 kutoka kwenye barafu katika kijiji kwenye Peninsula ya Seward ya Alaska ilikuwa na nyenzo za jeni kutoka kwa aina ya mafua iliyosababisha janga la 1918. Mnamo mwaka wa 2012, wanasayansi walithibitisha kuwa mabaki ya mwanamke aliyezikwa Siberia mwenye umri wa miaka 300 yalikuwa na saini za kijeni za virusi vinavyosababisha ugonjwa wa ndui.
Mlipuko wa kimeta huko Siberia ambao uliathiri watu kadhaa na kulungu zaidi ya 2,000 kati ya Julai na Agosti mwaka wa 2016 pia umehusishwa na kuyeyuka kwa kina cha theluji wakati wa kiangazi cha joto la kipekee, na hivyo kuruhusu mbegu za zamani za Bacillus anthracis kuibuka tena kutoka kwa mazishi ya zamani au. mizoga ya wanyama.
Birgitta Evengård, profesa anayeibuka katika Idara ya Kliniki ya Mikrobiolojia ya Kliniki ya Chuo Kikuu cha Umea nchini Uswidi, alisema kunapaswa kuwa na ufuatiliaji bora wa hatari inayoletwa na vimelea vinavyoweza kusababisha magonjwa katika kuyeyusha barafu, lakini akaonya dhidi ya mbinu ya kutisha.
"Lazima ukumbuke ulinzi wetu wa kinga umeendelezwa kwa uhusiano wa karibu na mazingira ya viumbe hai," alisema Evengård, ambaye ni sehemu ya Kituo cha Ubora cha CLIF Nordic, kikundi kinachochunguza athari za mabadiliko ya hali ya hewa juu ya kuenea kwa magonjwa ya kuambukiza kwa wanadamu na. wanyama katika mikoa ya kaskazini.
"Ikiwa kuna virusi vilivyofichwa kwenye barafu ambayo hatujawasiliana nayo kwa maelfu ya miaka, inaweza kuwa ulinzi wetu wa kinga hautoshi," alisema. "Ni sahihi kuwa na heshima kwa hali na kuwa makini na sio tu kuwa watendaji. Na njia ya kupambana na hofu ni kuwa na maarifa.”
Bila shaka, katika ulimwengu wa kweli, wanasayansi hawajui ni muda gani virusi hivi vinaweza kubaki kuambukiza mara tu vikifichuliwa katika hali ya kisasa, au uwezekano wa virusi hivyo kukutana na mwenyeji anayefaa. Sio virusi vyote ni vimelea vinavyoweza kusababisha ugonjwa; baadhi ni wema au hata manufaa kwa wenyeji wao. Na ingawa ni nyumbani kwa watu milioni 3.6, Arctic bado ni mahali penye watu wachache, na kufanya hatari ya kuambukizwa kwa virusi vya zamani kuwa ndogo sana.
Bado, "hatari itaongezeka katika muktadha wa ongezeko la joto duniani," Claverie alisema, "ambapo kuyeyuka kwa barafu kutaendelea kuongezeka, na watu wengi zaidi watajaa Aktiki kwa sababu ya ubia wa kiviwanda."
Na Claverie hayuko peke yake katika kuonya kwamba eneo hilo linaweza kuwa eneo lenye rutuba kwa tukio la kuenea - wakati virusi vinaruka ndani ya mwenyeji mpya na kuanza kuenea.
Mwaka jana, timu ya wanasayansi ilichapisha utafiti kuhusu sampuli za udongo na mchanga wa ziwa zilizochukuliwa kutoka Ziwa Hazen, ziwa la maji baridi nchini Kanada lililo ndani ya Arctic Circle. Walipanga nyenzo za kijenetiki kwenye mashapo ili kutambua saini za virusi na jenomu za wenyeji watarajiwa - mimea na wanyama - katika eneo hilo.
Kwa kutumia uchanganuzi wa kielelezo cha kompyuta, walipendekeza hatari ya virusi kumwagika kwa wapangishaji wapya ilikuwa kubwa zaidi katika maeneo ya karibu na ambapo kiasi kikubwa cha maji melt ya barafu yalitiririka ndani ya ziwa - hali inayowezekana zaidi hali ya hewa inapoongezeka.
Matokeo yasiyojulikana
Kutambua virusi na hatari zingine zilizomo kwenye barafu inayoongeza joto ni hatua ya kwanza ya kuelewa ni hatari gani wanayoleta kwa Arctic, Mchimbaji katika Maabara ya NASA ya Jet Propulsion alisema. Changamoto zingine ni pamoja na kubaini ni wapi, lini, kasi gani na jinsi barafu ya kina kirefu itayeyuka.
Kuyeyusha kunaweza kuwa mchakato wa hatua kwa hatua wa sentimita kidogo kwa muongo mmoja lakini pia hutokea kwa haraka zaidi, kama vile miteremko mikubwa ya ardhi ambayo inaweza kufichua ghafla tabaka za kina na za kale za baridi kali. Mchakato pia hutoa methane na dioksidi kaboni kwenye angahewa - kichocheo kisichopuuzwa na kisichokadiriwa cha mabadiliko ya hali ya hewa.
Miner aliorodhesha safu nyingi za hatari zinazoweza kugandishwa kwa sasa katika barafu ya Arctic katika karatasi ya 2021 iliyochapishwa katika jarida la kisayansi la Mabadiliko ya Tabianchi.
Hatari hizo zinazowezekana ni pamoja na taka zilizozikwa kutoka kwa uchimbaji wa metali nzito na kemikali kama vile dawa ya wadudu ya DDT, ambayo ilipigwa marufuku mapema miaka ya 2000. Nyenzo zenye mionzi pia zimetupwa katika Arctic - na Urusi na Marekani - tangu ujio wa majaribio ya nyuklia katika miaka ya 1950.
"Myeyusho wa ghafla hufichua upeo wa zamani wa barafu, ikitoa misombo na vijidudu vilivyowekwa kwenye tabaka za kina," Miner na watafiti wengine walibaini kwenye karatasi ya 2021.
Katika karatasi ya utafiti, Miner alitaja maambukizo ya moja kwa moja ya wanadamu na vimelea vya zamani vilivyotolewa kutoka kwenye barafu kuwa "haiwezekani kwa sasa."
Hata hivyo, Miner alisema ana wasiwasi kuhusu kile alichokiita "vijiumbe vidogo vya Methusela" (vilivyopewa jina la mtu wa Kibiblia aliye na muda mrefu zaidi wa maisha). Hizi ni viumbe vinavyoweza kuleta mienendo ya mazingira ya kale na ya kutoweka katika Arctic ya kisasa, na matokeo yasiyojulikana.
Kuibuka tena kwa vijidudu vya zamani kuna uwezo wa kubadilisha muundo wa udongo na ukuaji wa mimea, ikiwezekana kuongeza kasi ya athari za mabadiliko ya hali ya hewa, Miner alisema.
"Hatuelewi wazi jinsi vijidudu hivi vitaingiliana na mazingira ya kisasa," alisema. "Sio jaribio ambalo nadhani yeyote kati yetu anataka kukimbia."
Hatua bora zaidi, Miner alisema, ni kujaribu na kusitisha kuyeyusha, na janga kubwa la hali ya hewa, na kuweka hatari hizi zikiwa kwenye barafu kwa manufaa.
