Pe măsură ce se încălzește planeta noastră, o lume blocată în permafrost va reveni la viață, și cercetătorii își fac griji deoarece micii locuitori din solul înghețat vor începe să scoată gaze cu efect de seră, determinând mărirea încălzirii globale.
„Nimeni nu a luat în seamă ce se întâmplă cu microbii atunci când se dezgheață permafrostul”, a declarat Janet Jansson, un om de știință de la Berkeley Național Laboratory din California. Ea a condus un studiu care a înregistrat ceea ce s-a întâmplat atunci când bucăți din permafrost s-au dezghețat în Alaska, pentru prima dată în 1200 de ani.
„Avem acum o imagine pe care nu am avut-o înainte”, a spus Jansson, care împreună cu colegii ei a eșantionat materialul genetic al microbilor din permafrostul înghețat și din cel dezghețat. Ei au descoperit, de asemenea, un nou microb și i-au reconstruit întregul tipar genetic al genomului.
Permafrostul este sol care a fost congelat mii sau chiar sute de mii de ani – și este plin cu plante moarte și alte ființe ce erau vii atunci când permafrostul a fost format. Temperaturile în creștere la nivel mondial dezgheață această materie organică, care permite microbilor să înceapă revenirea la viață. În acest proces, aceștia emană gaze cu efect de seră care conțin carbon. Oamenii de știință sunt deosebit de îngrijorați că acest proces ar putea pompa o mare cantitate de metan în atmosferă.
Deoarece există foarte mult carbon ascuns în permafrost, oamenii de știință se tem că topirea ar putea agrava încălzirea globală. Permafrostul arctic, de exemplu, ar putea conține de mai mult de 250 de ori emisiile de gaze cu efect de seră ale Statelor Unite ale Americii în 2009.
Producătorii de metan
Pentru a-și da seama cum ar răspunde microbii la încălzirea globală, cercetătorii au folosit probe de permafrost, precum și stratul de gheață deasupra lui, care se dezgheață vara și este considerat „stratul activ”, de la Hess Creek, Alaska.
Cercetătorii au secvenționat apoi ADN-ul cuprinse în cele două eșantioane de permafrost, abordare cunoscută sub numele de metagenomică. Au continuat apoi cu probe la 5 grade Celsius, pe care le-au decongelat. Aceștia au examinat conținutul genetic din nou, două zile mai târziu și șapte zile mai târziu. Ei au măsurat, de asemenea, concentrația de gaze emise de probe.
Ei au văzut o explozie de metan, după două zile. După șapte zile, concentrația de metan au scăzut în mod semnificativ. Probele au emis, de asemenea, cantități tot mai mari de dioxid de carbon; spre deosebire de metan, aceasta nu a scăzut.
Folosind probe genetice, cercetătorii au putut urmări populațiile bacteriene din eșantioane și modul în care acestea s-au schimbat în timp.
Ei au descoperit că ADN-ul reprezentant al bacterii producătoare de metan este o prezență constantă pe tot parcursul studiului. Dar dovezile genetice și-au găsit ecoul în scăderea concentrației de metan. După două zile, populația microbilor devoratori metan a început să crească, și a continuat să facă acest lucru timp de șapte zile.
Este posibil ca bacteriile metanofage să poată compensa oarecum metanul produs de către omologii lor dacă permafrostul se topește pe o scară mai mare.
„Factori cum ar fi viteza de dezgheț și cantitatea de materie organică în sol pot influența dinamică metanogemezei”, a spus cercetătoarea. Din datele de până acum, nu este clar dacă dioxidul de carbon este influențat.
La început, atunci când sunt congelate, populațiile de microorganisme din cele două probe diferă în mod considerabil, chiar dacă au ieșit 3 metri în afară din pământ. Dar săptămâna următoare, profilurile comunitățiilor microbiene din fiecare probă au devenit asemănătoare între ele, și au ajuns să semene cu cele a stratului activ.
„Acest organism este foarte diferit de orice lucru care anterior a descris în literatura de specialitate”, a spus Jansson.
Circa 2 la sută din secvențele de ADN găsite în probe aparțin respectivului organism. Acest lucru deschide posibilitatea ca acest organism să joace un rol cheie în producerea de metan.
„Unele dintre aceste organisme sunt legate de alte bacterii cunoscute a fi rezistente la radiații sau deshidratare (uscare)”, afirmă cercetătoarea. „Aceasta ne dă un indiciu cu privire la modul în care aceste organisme sunt capabile să supraviețuiască 1000 de ani la o temperatură de minus 2 grade C”, a conchis cercetătoarea americană.
Dan Preda
