Zinātnieki ir panākuši ko patiesi sensacionālu un vienlaikus satraucošu: no Aļaskas mūžīgā sasaluma dziļumiem ir atmodināti mikrobi, kas gulējuši iesaluši aptuveni 40 000 gadu. Šie senie organismi, kas iepriekš bijuši nekustīgi, tagad atkal ir aktīvi un, kas rada vislielākās bažas, spēj sadalīt organisko vielu, izdalot siltumnīcefekta gāzes. Šis atklājums met jaunu gaismu uz klimata pārmaiņu potenciālajiem riskiem un liek nopietni apzināties sen atrastās dzīvības atmodināšanas sekas.

Atdzīvināta dzīvība no ledus laikmeta

Pētnieki no Kolorādo Boulderas universitātes veica aizraujošu eksperimentu, iegūstot paraugus no Aļaskas mūžīgā sasaluma tuneļa, kas atrodas vairāk nekā 30 metru dziļumā zem zemes. Šis tunelis, ko izmanto ASV armijas Inženieru korpuss, ir unikāla vieta, kur iespējams pētīt gadsimtiem ilgi saglabājušos ledus laikmeta paraugus, tostarp mamutu kaulus un senas augu paliekas. Tika atmodināti mikrobi, kas bijuši iesaluši aptuveni 40 000 gadu, tādējādi atgriežoties no mūžīgā sasaluma miega, kas sākās pleistocēna laikmetā.

Šie mikrobi, kas tika inkubēti temperatūrās, kas imitē sasilstošu Arktikas vasaru (ap 4-12 °C), sākotnēji uzrādīja ļoti lēnu aktivitāti. Tomēr pēc aptuveni sešiem mēnešiem notika “dramatisks” izmaiņas: mikrobi kļuva ievērojami aktīvāki, veidojot pat redzamas bio plēves – slāņus, kas palīdz baktērijām izdzīvot un izplatīties. Kā norāda pētnieki, šie paraugi nebūt nav miruši, bet gan spēj uzturēt dzīvību un turpināt savas dabiskās funkcijas, piemēram, sadalīt veco organisko materiālu. Viens no pētījuma galvenajiem autoriem, Tristan Caro, salīdzina sevi un kolēģus ar satiksmes policistiem, kas “šauj ar radaru šiem mikrobiem un nosaka viņu darbības ātrumu.”

Bažas par klimata pārmaiņu atgriezenisko saiti

Šis atklājums rada nopietnas bažas par klimata pārmaiņu nākotni. Mūžīgais sasalums, kas klāj aptuveni ceturto daļu Zemes ziemeļu puslodzes sauszemes, satur milzīgu daudzumu organiskā oglekļa – aplēsts, ka tas ir gandrīz divreiz vairāk nekā visa Zemes atmosfērā esošā oglekļa. Kad mūžīgais sasalums sāk kust, tas atbrīvo šo seno organisko materiālu, ko mikrobi var sākt sadalīt. Šis process izdala oglekļa dioksīdu (CO2) un metānu (CH4) – abi ir spēcīgi siltumnīcefekta gāzes, kas veicina globālo sasilšanu.

Pētnieki īpaši uzsver, ka svarīgāka par vienu karstu vasaras dienu ir vasaras sezonas pagarināšanās, kas ļauj siltumam saglabāties ilgāk, iespiežoties dziļāk sasaluma slāņos. Tas dod mikrobiem vairāk laika kļūt aktīviem un sadalīt organisko vielu. Zinātnieki brīdina, ka tas varētu izraisīt bīstamu atgriezenisko saiti: sasilšana izraisa mūžīgā sasaluma kušanu, kas atbrīvo vairāk siltumnīcefekta gāzu, kas savukārt paātrina sasilšanu un vēl lielāku mūžīgā sasaluma kušanu. Tas ir kā nekontrolējams lavīnveida process.

“Tas ir viens no lielākajiem nezināmajiem klimata reakcijās,” saka Sebastians Kops, viens no pētījuma līdzautoriem. “Mēs patiešām nezinām, kas slēpjas dziļi sasalumā.”

Atslēgas atziņas un turpmākie soļi

Galvenās atziņas no šī pētījuma ir šādas:

  • Senā dzīvība ir reāla: Mikrobi, kas bijuši nekustīgi 40 000 gadu, spēj atdzīvoties un atjaunot savu metabolisms.
  • Siltumnīcefekta gāzu emisijas: Atmodinātie mikrobi sadala veco organisko materiālu, izdalot CO2 un potenciāli metānu.
  • Atgriezeniskā saite: Pagarinātas un siltākas vasaras Arktikā veicina ilgāku mikrobakteriālo aktivitāti, radot risku paātrināt klimata pārmaiņas.
  • Aizkavēta reakcija: Ir laika aizture starp sasaluma atkušņu un mikrobakteriālās aktivitātes pilnīgu aktivizēšanos, kas varētu sarežģīt šo emisiju integrēšanu klimata modeļos.

Lai gan šie konkrētie mikrobi nav uzskatāmi par bīstamiem cilvēku veselībai, pētījuma rezultāti ir ļoti svarīgi, lai prognozētu, kā mūžīgais sasalums un tajā esošā dzīvība ietekmēs Arktikas un globālo klimatu nākotnē. Zinātnieki uzsver, ka ir nepieciešami turpmāki pētījumi, lai precīzāk novērtētu, cik daudz oglekļa ir iesprostots mūžīgajā sasalumā un cik strauji tas varētu tikt atbrīvots, kad šie senie ekosistēmas atdzīvosies. Tas ir kā “Pandoras lāde”, kas atvērta, un mēs vēl nezinām, kādas sekas tas radīs.

Potenciālie riski un nākotnes perspektīvas

Papildus klimata pārmaiņu paātrināšanai, atmodināto senu mikrobu atdzīvināšana rada arī citas, potenciāli satraucošas perspektīvas. Pastāv bažas, ka mūžīgais sasalums varētu saturēt nezināmas baktērijas un vīrusus, no kuriem daži varētu būt rezistentīti pret mūsdienu antibiotikām vai pat būt sugas, kas nav redzētas tūkstošiem gadu. Lai gan šis eksperiments tika veikts stingri kontrolētos laboratorijas apstākļos, nekontrolēta atkušana dabā varētu atbrīvot šos mikrobus vidē ar neparedzamām sekām.

“Mēs patiešām nezinām, kas tur ir aprakts,” brīdina Birgita Evengārda, mikrobioloģe no Zviedrijas Umeå universitātes. Viņa uzskata, ka tas ir līdzīgi kā atvērt “Pandoras lādi”. Lai gan šobrīd izmantotie mikrobi nav bīstami, viņu aktivitātes demonstrē, ka senās dzīvības formas varētu sākt veicināt oglekļa emisijas, sadalot iesalušās organiskās vielas. Ir svarīgi saprast, ka mūžīgā sasaluma atkušana nav tikai klimata jautājums, bet arī jautājums par dzīvības vēsturi uz Zemes un mūsu pašu nākotni.

Šie atklājumi ir ārkārtīgi svarīgi, lai pilnveidotu mūsu izpratni par klimata sistēmām un precīzāk prognozētu nākotnes pārmaiņas. Cilvēces centieniem samazināt siltumnīcefekta gāzu emisijas ir jāsakņojas dziļākā izpratnē par visām potenciālajām sekām, ko izraisa globālā sasilšana, tostarp arī par tām, kas slēpjas tūkstošiem gadu vecā sasalumā.