Αρχαία μικρόβια της Αρκτικής που ήταν παγιδευμένα στον πάγο για χιλιάδες χρόνια- σε κάποιες περιπτώσεις γύρω στα 40.000 χρόνια- «αφυπνίστηκαν» από ομάδα γεωλόγων και βιολόγων της οποίας ηγήθηκαν ερευνητές του University of Colorado Boulder (CU Boulder), για σκοπούς έρευνας πάνω στους μόνιμους, «αιώνιους» παγετώνες.
Ως μόνιμος παγετώνας ή μόνιμα παγωμένο έδαφος (permafrost) ορίζεται το μείγμα εδάφους, πάγου και βράχων που βρίσκεται περίπου στο 1/4 της ξηράς του βορείου ημισφαιρίου. Αποτελεί, μεταξύ άλλων, ένα παγωμένο «νεκροταφείο» που φιλοξενεί απομεινάρια αρχαίων πλασμάτων, καθώς και διάφορα βακτήρια και μικροοργανισμούς που έχουν μείνει «παγωμένα στον χρόνο».
Στο πλαίσιο μιας έρευνας που θα έφερνε στο μυαλό πολλών σενάρια επιστημονικής φαντασίας και τρόμου (όπως το θρυλικό «The Thing» του Τζον Κάρπεντερ) οι επιστήμονες ανακάλυψαν πως αν ζεστάνεις το παγωμένο αυτό έδαφος, τα μικρόβια που βρίσκονται σε αυτό «αφυπνίζονται»: Αν και χρειάζονται λίγο χρόνο για να ενεργοποιηθούν πραγματικά, μέσα σε μερικούς μήνες αρχίζουν να δημιουργούν αποικίες. «Δεν είναι ούτε κατά διάνοια νεκρά δείγματα» είπε ο Τριστάν Κάρο, επικεφαλής συντάκτης της έρευνας, πρώην τελειόφοιτος γεωολογικών επιστημών στο CU Boulder. «Είναι ακόμα πολύ ικανά να φιλοξενήσουν ανθεκτική ζωή που μπορεί να διασπά οργανική ύλη και να την απελευθερώνει ως διοξείδιο του άνθρακα».
Ο Κάρο και οι συνάδελφοί του δημοσίευσαν τα ευρήματά τους τον Σεπτέμβριο στο JGR Biogeosciences. H έρευνα αυτή έχει μεγάλη σημασία όσον αφορά στην «υγεία» της Αρκτικής και όλου του πλανήτη, σύμφωνα με άλλον έναν εκ των ερευνητών, τον Σεμπαστιάν Κοπφ.
Σήμερα ο μόνιμος παγετώνας του πλανήτη ζεσταίνεται με πολύ γρήγορους ρυθμούς λόγω της κλιματικής αλλαγής. Επιστήμονες θεωρούν ότι αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει σε έναν φαύλο κύκλο: Καθώς θερμαίνεται ο μόνιμος παγετώνας, τα μικρόβια που βρίσκονται εκεί αρχίζουν να διασπούν οργανική ύλη και να εκλύουν διοξείδιο του άνθρακα και μεθάνιο- ισχυρά αέρια θερμοκηπίου και στις δύο περιπτώσεις.
«Είναι ένα από τους μεγαλύτερους άγνωστους παράγοντες στις κλιματικές αντιδράσεις» είπε ο Κοπφ, καθηγητής γεωλογικών επιστημών στο CU Boulder. «Πώς θα επηρεάσει η θέρμανση όλου αυτού του παγωμένου εδάφους, όπου ξέρουμε ότι υπάρχουν αποθηκευμένοι τόνοι άνθρακα, την οικολογία αυτών των περιοχών και τον ρυθμό της κλιματικής αλλαγής;» πρόσθεσε.
Για τους σκοπούς της έρευνας οι επιστήμονες πήγαν σε μια πολύ ιδιαίτερη τοποθεσία- το αποκαλούμενο Permafrost Tunnel του Σώματος Μηχανικού του στρατού των ΗΠΑ, με εγκαταστάσεις βαθιά μέσα στο έδαφος της κεντρικής Αλάσκας.
Όταν ο Κάρο, πλέον μεταδιδακτορικός στο California Institute of Technology, μπήκε στη σήραγγα, μπορούσε να δει τα οστά αρχαίων βισώνων και μαμούθ στα τοιχώματα: «Το πρώτο που προσέχεις όταν μπαίνεις εκεί είναι πως μυρίζει πολύ άσχημα…για έναν μικροβιολόγο αυτό είναι πολύ συναρπαστικό επειδή οι ενδιαφέρουσες μυρωδιές είναι συχνά μικροβιακές».
Στο πλαίσιο της παρούσας μελέτης οι ερευνητές συνέλεξαν δείγματα παγωμένου εδάφους διαφόρων ηλικιών- από μερικές χιλιάδες μέχρι δεκάδες χιλιάδες χρόνια- από τα τοιχώματα της σήραγγας. Μετά έβαλαν νερό και τα «εκκόλαψαν» σε θερμοκρασίες 4-12 βαθμών Κελσίου. «Θέλαμε να εξομοιώσουμε αυτό που συμβαίνει το καλοκαίρι στην Αλάσκα, υπό μελλοντικές κλιματικές συνθήκες όπου αυτές οι θερμοκρασίες θα φτάνουν βαθύτερα στον μόνιμο παγετώνα» είπε ο Κάρο. Ωστόσο υπήρχε και κάτι ακόμα: Το νερό που χρησιμοποιήθηκε είχε ασυνήθιστα βαρέα άτομα υδρογόνου (δευτέριο). Αυτό επέτρεψε στους επιστήμονες να παρατηρήσουν πώς τα μικρόβια λάμβαναν το νερό και χρησιμοποιούσαν το υδρογόνο για να αναπτύξουν τις μεμβράνες από λιπώδες υλικό που περιβάλλουν όλα τα ζωντανά κύτταρα.
Μέσα στους πρώτους λίγους μήνες οι αποικίες αυτές αναπτύσσονταν με αργούς ρυθμούς, σε κάποιες περιπτώσεις αντικαθιστώντας μόνο ένα ανά 100.000 κύτταρα ημερησίως. Ωστόσο στους έξι μήνες αυτό άλλαξε και κάποιες αποικίες ανέπτυξαν ακόμα και «βιοφίλμ»- δομές ορατές και με γυμνό μάτι.
Ο Κάρο τόνισε πως τα μικρόβια αυτά δεν μπορούν να μολύνουν ανθρώπους, ωστόσο οι ερευνητές τα διατήρησαν σε σφραγισμένα δοχεία. Όπως σημείωσε, οι αποικίες δεν φαίνονταν να «ξυπνούν» ταχύτερα σε πιο υψηλές θερμοκρασίες- και αυτό ίσως να είναι σημαντικό μάθημα: Μετά από μια θερμή περίοδο, ίσως χρειαστούν αρκετοί μήνες για να καταστούν τα μικρόβια αρκετά ενεργά ώστε να αρχίσουν να εκπέμπουν αέρια θερμοκηπίου στον αέρα σε μεγάλους όγκους.
Με άλλα λόγια, όσο πιο μεγάλα γίνονται τα καλοκαίρια της Αρκτικής, τόσο μεγαλύτερος είναι ο κίνδυνος για τον κόσμο μας: «Μπορεί να έχεις μια μεμονωμένη θερμή ημέρα στο καλοκαίρι της Αλάσκας, μα αυτό που έχει πολύ μεγαλύτερη σημασία είναι το ότι μεγαλώνει η θερινή περίοδος, με τις υψηλές αυτές θερμοκρασίες να πιάνουν το φθινόπωρο και την άνοιξη» σημείωσε ο Κάρο.
Όπως τόνισε, υπάρχουν ακόμα πολλά ανοιχτά ερωτήματα για τα μικρόβια αυτά- όπως το αν οι αρχαίοι οργανισμοί συμπεριφέρονται με τον ίδιο τρόπο ανά τον κόσμο: «Υπάρχει πολύ μόνιμα παγωμένο έδαφος στον κόσμο- στην Αλάσκα, τη Σιβηρία και άλλες βόρειες ψυχρές περιοχές…πήραμε δείγματα μόνο από ένα μικρό κλάσμα αυτού».
