Kolonie te zaczynają rozkładać materię organiczną i uwalniają dwutlenek węgla. Proces ten będzie miał wpływ na Arktykę i całą planetę. Podgrzewając atmosferę poprzez emisję gazów cieplarnianych, doprowadzamy do sytuacji, gdy zaczynają rozmarzać miliony kilometrów wiecznej zmarzliny. Obecne w niej mikroorganizmy wracają do życia i rozkładają materię organiczną, co wiąże się z emisją dwutlenku węgla i metanu. Gazy te trafiają do atmosfery, podnosząc jej temperaturę, przez co rozmarzanie wiecznej zmarzliny przyspiesza. To jedna z największych niewiadomych wśród sprzężeń zwrotnych zmian klimatu. Jak rozmarzanie gruntu, o którym wiemy, że przechowuje olbrzymie ilości węgla, wpłynie na ekologię regionu i tempo globalnego ocieplenia?, zastanawia się profesor geologii, Sebastian Kopf z University of Colorado w Boulder.
- Jakie mikroorganizmy zostały ożywione przez naukowców?
- Ile lat mikroorganizmy były uwięzione w wiecznej zmarzlinie?
- Co się dzieje z koloniami mikroorganizmów po ich ożywieniu?
- Gdzie naukowcy pobrali próbki wiecznej zmarzliny?
Naukowcy pobrali próbki z unikatowego miejsca, z tzw. Permafrost Tunnel wybudowane przez Korpus Inżynierów U.S. Army. Powstał on w latach 60. na Alasce na potrzeby badań nad wieczną zmarzliną. Gdy naukowcy tam weszli, zobaczyli w ścianach tunelu kości wymarłych bizonów i mamutów. Pierwszą rzeczą, którą się zauważa, jest zapach. Tam naprawdę śmierdzi. To zapach dawno nieotwieranej zatęchłej piwnicy. Dla mnie jako mikrobiologa to ekscytujące, gdyż takie zapachy często pochodzą od mikroorganizmów, mówi Tristan Caro z Kalifornijskiego Instytutu Technologii (Caltech).
Naukowcy pobrali próbki wiecznej zmarzliny, a następnie włożyli je do ciężkiej wody i przechowywali w temperaturze od 4 do 12 st. C. Dzięki użyciu ciężkiej wody mogli obserwować, w jaki sposób budzące się mikroorganizmy ją wchłaniały i wykorzystały jako materiał budulcowy.
Przez pierwszych kilka miesięcy proces przebiegał bardzo powoli. Czasami pojawiała się zaledwie 1 nowa komórka dziennie na 100 tys. komórek. Jednak po pół roku wszytko się zmieniło. Powstał widoczny gołym okiem biofilm.
Tristan Caro / Kopalnia Wiedzy
Permafrost Tunnel
Uczeni stwierdzili też, że wyższe temperatury nie przyspieszały wzrostu bakterii. Kluczowy był czas. A to oznacza, że tutaj problemu nie stanowią pojedyncze gorące dni w Arktyce. Mikroorganizmy zostaną obudzone przez wydłużający się okres podwyższonych temperatur.
W chwili obecnej niewiele wiemy o potencjalnych konsekwencjach przebudzenia mikroorganizmów sprzed dziesiątków tysięcy lat. Wieczna zmarzlina pokrywa obszar 18 milionów kilometrów kwadratowych. Nie wiemy, czy we wszystkich miejscach mikroorganizmy będą zachowywały się tak samo.
Źródło: Microbial Resuscitation and Growth Rates in Deep Permafrost: Lipid Stable Isotope Probing Results From the Permafrost Research Tunnel in Fox, Alaska, https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2025JG008759