Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Zamarznięte od tysięcy lat mikroorganizmy, DDT, węgiel - to wszystko uwalnia się z wiecznej zmarzliny

Recommended Posts

Naukowcy zaczynają łączyć dane z gruntu, powietrza, wód i przestrzeni kosmicznej, by lepiej zrozumieć, jak zmiany klimatu wpływają na obszary wiecznej zmarzliny. Wiemy, że w wiecznej zmarzlinie uwięzione są gazy cieplarniane, mikroorganizmy i związki chemiczne – takie jak np. DDT – które w miarę ocieplania się klimatu, będą się z niej uwalniały. Uczeni chcą więc poznać skutki, jakie proces ten może nieść ze sobą.

Już teraz na przykład widać, że odmrażająca się wieczna zmarzlina negatywnie wpływa na infrastrukturę. Pojawiają się wielkie zapadliska, przewracają się słupy telefoniczne i energetyczne, uszkodzeniu ulegają drogi. Znacznie jednak trudniej jest śledzić to, co uwalnia się z do niedawna zamarzniętej gleby, lodu czy martwej materii organicznej. Naukowcy przyjrzeli się więc niebezpiecznym substancjom chemicznym, jak DDT, oraz mikroorganizmom, które mogły być zamarznięte przez tysiące lub nawet miliony lat. Teraz wszystko to coraz szybciej uwalnia się z gleby.

Rozpuszczająca się wieczna zmarzlina będzie emitowała też gazy cieplarniane. Szacuje się, że zamknięte w niej jest 1,7 biliona ton węgla,w tym metan i dwutlenek węgla. To około 51 razy więcej niż ludzkość wyemitowała w 2019 roku. Materia organiczna w wiecznej zmarzlinie nie ulega rozkładowi, ale gdy zmarzlina się rozpuści, mikroorganizmy przystąpią do działania, zaczną ją rozkładać, co uwolni węgiel do atmosfery. Obecne modele pokazują, że w ciągu najbliższych stu lat, a może szybciej, zarejestrujemy duży wzrost emisji z wiecznej zmarzliny, mówi główny autor najnowszych badań, Kimberley Miner z Jet Propulsion Laboratory. Nie wiemy jednak, jak duża będzie to emisja, skąd dokładnie, ani jak długo będzie trwała. Najgorsze scenariusze przewidują szybkie uwolnienie tego węgla w ciągu kilku lat.

Wiemy też, że regiony polarne ogrzewają się najszybciej. Nie wiemy natomiast, jak zwiększona emisja węgla wpłynie na wilgotność w Arktyce, czy będzie tam więcej opadów czy też stanie się ona regionem bardziej suchym. Znacznie bardziej pewne jest, że ogrzewające się bieguny będą miały wpływ na klimat na pozostałych częściach planety, gdyż obecnie regiony polarne pomagają w stabilizowaniu klimatu. Biorą one udział w transporcie ciepła z obszarów równikowych na wyższe szerokości geograficzne, wpływając na prądy strumieniowe i inne przepływy w atmosferze. Nie jesteśmy w stanie przewidzieć, jak cieplejsza, pozbawiona wiecznej zmarzliny Arktyka wpłynie na pogodę i klimat całej planety.

Naukowcy próbują lepiej poznać te zjawiska łącząc pomiary naziemne z obserwacjami z powietrza i przestrzeni kosmicznej. Pomiary wykonywane w stacjach naziemnych dają dobry obraz zmian lokalnych, pomiary z powietrza i za pomocą satelitów pozwalają na obserwowanie zjawisk w większej skali. Miner współpracuje z uczonymi dokonującymi różnych typów pomiarów i usiłuje łączyć te wszystkie dane w jeden spójny obraz. Na przykład z pomiarów naziemny uzyskuje dane o mikroorganizmach zamieszkujących wieczną zmarzlinę, badania lotnicze dostarczą informacji o emisji gazów cieplarnianych, a pomiary satelitarne pokazują, w których regionach dochodzi do najbardziej intensywnej emisji.

Wszyscy starają się szybko zrozumieć, co dzieje się w okolicach podbiegunowych. Im więcej się dowiemy, tym lepiej przygotujemy się na nadchodzące zmiany, mówi Miner.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Roztapianie się wiecznej zmarzliny wiąże się z uwolnieniem z niej nieznanych nauce mikroorganizmów. Wciąż mamy niewiele informacji na ich temat, nie wiemy, czy tacy „podróżnicy w czasie” mogą po uwolnieniu z wiecznej zmarzliny się rozwijać i przystosować do obecnie panujących warunków. Giovanni Strona z Uniwersytetu w Helsinkach i Wspólnego Centrum Badawczego Komisji Europejskiej wraz z grupą naukowców z Finlandii, Australii i USA przeprowadzili cyfrowe symulacje zachowania mikroorganizmów uwalnianych z wiecznej zmarzliny.
      Przebudzone z lodu czy wiecznej zmarzliny bakterie i wirusy zagroziły ludzkości w niejednym filmie czy książce. W rzeczywistości jednak niewiele wiemy o potencjalnych ryzykach, jakie mogą wynikać z wpływu globalnego ocieplenia na mikroorganizmy uwięzione w glebie czy wodzie od wielu tysięcy lat.
      Zespół Strony ocenił ekologiczne ryzyko i skutki inwazji wirtualnych wirusów na istniejące społeczności bakterii. W przeprowadzonych symulacjach uwolnione z wiecznej zmarzliny patogeny podobne do wirusów wchodziły w interakcje z gospodarzami podobnymi do bakterii.
      Symulacje pokazały, że przebudzone wirusy są często w stanie przetrwać i ewoluować we współczesnym środowisku. W 3,1% analizowanych przypadków mogą zdominować bakteryjną społeczność, na którą dokonały inwazji. Jednak nawet wówczas wirusy takie mają pomijalny wpływ na zaatakowane bakterie. Problemem jest 1,1% przypadków, w których wirusy albo prowadziły do znacznych strat – sięgających 32% – albo do zwiększenia – do 12% – bioróżnorodności mikroorganizmów na zajmowanym przez siebie terenie. Mimo niewielkiego prawdopodobieństwa wystąpienia takiego scenariusza należy wziąć pod uwagę olbrzymią liczbę uśpionych mikroorganizmów regularnie uwalnianych do obecnego środowiska. To zwiększa prawdopodobieństwo spowodowania przez nie znaczących zmian w środowisku naturalnym. Nowe mikroorganizmy, uwolnione z topniejącej wiecznej zmarzliny czy lodu mogą być siłą napędową trudnych do przewidzenia procesów ekologicznych.
      Obecnie nie wiemy, co takie zmiany mogą spowodować. Nie można jednak wykluczyć, że nowe patogeny będą stanowiły zagrożenie dla ludzkiego zdrowia, czy to bezpośrednie, czy to w postaci zoonoz, zarażających nas za pośrednictwem zwierząt.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Około 25% powierzchni lądowej Półkuli Północnej stanowi wieczna zmarzlina. Globalne ocieplenie powoduje, że rozmarzająca gleba uwalnia materię organiczną uwięzioną od tysięcy lat. Część z tej materii stanowią mikroorganizmy oraz wirusy. Jean-Michel Claverie z Uniwersytetu Aix-Marseille i jego zespół informują o wyizolowaniu i „ożywieniu” 13 nowych wirusów należących do 5 kladów zdolnych do zainfekowania Acanthamoeba spp. Najmłodszy z wirusów liczył sobie 27 000 lat, najstarszy zaś – 48 500 lat co czyni go najstarszym wirusem zdolnym do zainfekowania komórki.
      Nasze badania potwierdzają zdolność wirusów o dużym DNA do zainfekowania Acanthamoeba po ponad 48 500 lat spędzonych w wiecznej zmarzlinie, czytamy w artykule [PDF] udostępnionym na łamach bioRxiv. Wspomniane wirusy należą do rodzajów Pandorawirus, Cedratvirus, Megawirus, Pacmanvirus i Pithovirus. Wszystkie to jedne z największych znanych nam wirusów, wszystkie znane są od niedawna i wszystkie infekują ameby.
      Zespół Claverie poszukiwał w próbkach właśnie dużych wirusów zdolnych do infekowania Acanthamoeba. Naukowcy dodawali próbki wiecznej zmarzliny do kultur ameb i poszukiwali śladów infekcji, które wskazywałyby, że wirusy „ożyły” i się replikują. Jeśli zaś wspomniane wirusy mogły „ożyć” po dziesiątkach tysięcy lat w wiecznej zmarzlinie i infekować komórki, oznacza to, że prawdopodobnie do tego samego zdolne są inne mniejsze wirusy. Roztapianie się wiecznej zmarzliny wiąże się więc z ryzykiem pojawienia się mikroorganizmów zdolnych do infekowania roślin i zwierząt, w tym człowieka. A ryzyko takie rośnie, gdyż wraz z globalnym ociepleniem w Arktyce będzie pojawiało się coraz więcej ludzi, chociażby po to, by wydobywać niedostępne dotychczas surowce.
      Ryzyko zainfekowania ludzi uśpionymi przez tysiąclecia wirusami i bakteriami będzie się zwiększało. Trzeba jednak pamiętać, że jest i pozostanie ono mniejsze niż ryzyko wybuchu epidemii wywołanej już krążącymi wśród ludzi i zwierząt mikroorganizmami. Globalne ocieplenie powoduje bowiem, że choroby tropikalne zwiększają swój zasięg, a nosiciele ich patogenów pojawiają się np. w Europie.
      Ryzykowne mogą być też prace nad znajdującymi się w wiecznej zmarzlinie wirusami. Gdy używamy kultur Acanthamoeba spp. do badania obecności wirusów w prehistorycznej wiecznej zmarzlinie, korzystamy z ochrony miliardów lat dystansu ewolucyjnego pomiędzy amebami a ludźmi i innymi ssakami. To najlepsza ochrona przed przypadkowym zarażeniem się pracowników laboratorium czy rozprzestrzenieniem wirusów na współcześnie żyjące zwierzęta. Ryzyko związane z „ożywianiem” takich wirusów jest całkowicie pomijalne w porównaniu z ryzykiem, jakie stwarza poszukiwanie paleowirusów bezpośrednio w tkankach mamutów, nosorożców włochatych czy prehistorycznych koni, czym zajmują się Rosjanie z laboratorium Vector w Nowosybirsku. Na szczęście jest to laboratorium klasy BLS4. My, bez podejmowania niepotrzebnego ryzyka, sądzimy, że uzyskane przez nas wyniki można ekstrapolować na wiele innych wirusów DNA zdolnych do infekowania ludzi i zwierząt. Naszym zdaniem istnieje ryzyko, że z wiecznej zmarzliny uwolnią się nieznane wirusy. W tej chwili niemożliwością jest stwierdzić, jak długo takie wirusy pozostaną aktywne po wystawieniu ich na czynniki zewnętrzne, jak promienie ultrafioletowe, tlen czy wyższe temperatury – podsumowują autorzy badań.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W skład mikrobiomu jelit wchodzą tysiące gatunków mikroorganizmów. Odgrywają one kluczową rolę dla naszego zdrowia, ich wpływ wykracza daleko poza układ trawienny. Stan mikrobiomu decyduje m.in. o naszym układzie odpornościowym, ma wpływ na nasze zdrowie psychiczne. Wciąż trwają badania nad wpływem poszczególnych pokarmów na mikroorganizmy zamieszkujące nasze jelita. Naukowcy z King's College London donieśli właśnie o pozytywnym wpływie migdałów na stan mikrobiomu.
      W badaniach wzięło udział 87 zdrowych dorosłych, w których diecie było mniej niż zalecana ilość błonnika i którzy podjadali niezdrowe przekąski. Badanych podzielono na trzy grupy. Jedna z nich zastąpiła dzienną porcję niezdrowych przekąsek 56 gramami całych migdałów, druga zastąpiła przekąski 56 gramami migdałów mielonych, a trzecia otrzymywała muffinki o takiej samej wartości energetycznej jak migdały. Badania prowadzono przez 4 tygodnie.
      Badania wykazały, że codzienne spożywanie garści migdałów zwiększa ilość kwasu masłowego w jelitach, a to z kolei wpływają pozytywnie na mikrobiom. Kwas masłowy jest używany przez komórki nabłonka jelitowego do produkcji energii, ułatwia utrzymanie prawidłowej struktury jelit i zachowanie integralności nabłonka jelitowego. Nie od dzisiaj wiadomo, że ma on pozytywny wpływ na mikrobiom. U osób spożywających migdały było go znacznie więcej, niż u osób jedzących muffinki.
      Nie zauważono natomiast różnic w czasie przejścia pokarmu przez jelita we wszystkich trzech grupach. Naukowcy odnotowali natomiast, że u osób jedzących całe migdały pojawiło się średnio 1,5 dodatkowego ruchu jelita w tygodniu, co może sugerować, że całe migdały mogą pomagać osobom z zaparciami. Ponadto osoby jedzące migdały, niezależnie od stopnia ich rozdrobnienia, spożywały więcej jednonienasyconych kwasów tłuszczowych, błonnika, potasu i innych korzystnych składników odżywczych. Główny autor badań, profesor Kevin Whelan uważa, że zjadanie garści migdałów dziennie wpływa pozytywnie na mikrobiom, a zatem ma korzystny wpływ na całe nasze zdrowie.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Zespół naukowców, inżynierów i marynarzy ze statku badawczego Neil Armstrong należącego do US Navy, którego operatorem jest Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI), pobrał 11,5-metrowy rdzeń osadów z najgłębszej części Rowu Portorykańskiego. Osady zostały pozyskane z głębokości ponad 8000 metrów. To rekord po względem głębokości, z jakiej pozyskano rdzeń na Atlantyku, a może i rekord w ogóle.
      Zespołowi naukowemu z WHOI, Uniwersytetu w Monachium i kilku amerykańskich uniwersytetów, przewodzili profesor Steven D'Hondt oraz doktor Robert Pockalny. Celem wyprawy badawczej, która prowadzona była w lutym i marcu bieżącego roku, było lepsze zrozumienie adaptacji mikroorganizmów do życia w morskich osadach na różnych głębokościach. Dlatego też uczeni pobierali próbki zarówno z głębokości 50 metrów, jak i około 8358 metrów. Pobieraliśmy próbki, gdyż chcemy się dowiedzieć, jak mikroorganizmy żyjące na dnie morskim radzą sobie z ciśnieniem. Naszym ostatecznym celem jest zrozumienie interakcji pomiędzy organizmami żyjącymi w ekstremalnych środowiskach a ich otoczeniem, wyjaśnia D'Hondt.
      Pobranie rdzenia z tak dużej głębokości było możliwe dzięki specjalnemu systemowi opracowanemu już w 2007 roku przez Jima Brodę dla statku badawczego Knorr. Po tym, jak Knorr zakończył służbę, jego system został zaadaptowany do krótszego Neila Armstronga.
      Po zakończeniu obecnych badań system do pozyskiwania rdzeni z tak dużej głębokości zostanie przekazany OSU Marine Sediment Sampling Group. To zespół finansowany przez Narodową Fundację Nauki, który pomaga amerykańskiej społeczności akademickiej w pobieraniu próbek osadów morskich. Dzięki temu system będzie dostępny dla całej amerykańskiej floty statków badawczych.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...