Otapanje Arktika donosi nesagledive posljedice

Smrznuto tlo Arktika, poznato kao permafrost, drži u sebi milijarde tona ugljičnog dioksida, više od 250 puta količine koju godišnje ispusti američka industrija. No, rastuće globalne temperature donose i problem: kad se permafrost otopi, sav taj plin će biti ispušten u atmosferu. Jedna nova studija pobliže se bavi jednim aspektom tog otapanja: što će se dogoditi kad se ispuste i svi mikrobi koji su sada zamrznuti u permafrostu i hoće li oni još i više ubrzati klimatske promjene.

Tijekom dolazećih desetljeća, kako će se arktički permafrost i dalje odmrzavati, zaživjet će mikrobi koji su zatočeni u smrznutom tlu. "Postoji izvjesna aktivnost mikroba i na temperaturama ispod nule. Dakle, neki od mikroorganizama u permafrostu su aktivni, ali se smatra da je njihova aktivnost vrlo spora," ... odnosno, spora je dok se tlo ne otopli, kaže Janet Jansson, znanstvenica Laboratorija Lawrence Berkley i vodeća autorica studije.

Jansson - i njezini kolege iz Američke nacionalne uprave za geologiju i Instituta za genom Ministarstva energetike - identificirali su mikrobe u permafrostu, kao i što bi oni mogli činiti kad jednom budu odmrznuti: "Ti mikrobi nikad nisu bili kultivirani i proučavani. Dakle, za više od 90 posto tih bakterija i drugih mikroorganizama u permafrostu mi nemamo nikakve ideje o tome što su oni bili nekad davno."

Znanstvenici su analizirali tri uzorka permafrosta iz područja šume crne smreke u središnjem dijelu Aljaske. Jedan jedini gram te zemlje mogao bi sadržati tisuće različitih vrsta i milijarde stanica.

Ali, Jansson kaže da je činjenica da ti organizmi nikad nisu bili uzgajani u laboratoriju otežala njihovo proučavanje: "Umjesto da ih proučavamo na tradicionalne načine, kultivacijom, mi smo izdvojili ukupnu DNK iz uzoraka, te ju sekvencionirali da bi dobili podatke o identitetima mikroorganizama, kao i o njihovim biokemijskim putevima prije i nakon otapanja."

Znanstvenici su identificirali jednostanične organizme koji se hrane organskim materijalom u tlu i stvaraju metan, plin još jačeg stakleničkog djelovanja od ugljičnog dioksida. Jansson kaže da su identificirani i mikrobi koji se hrane metanom u otopljenom permafrostu: "Dakle, dio metana konzumiraju drugi mikroorganizmi u uzorcima, koji onda ispuštaju ugljični dioksid."

Znanstvenici su usporedili uzorke iz gornjeg sloja permafrosta - koji se sezonski otapa i zamrzava svake godine - i trajno zamrznutog sloja u kojemu su mikrobi zatočeni tisućama godina. Premda su inicijalno vrlo različiti, ta su dva uzorka - kaže Jannson - postala sličnija po otapanju: "Ta dva početno jako različita uzorka postajala su sve sličnija - i u smislu koji su mikroorganizmi prisutni, kao i njihovih funkcija. Trajno zamrznuti sloj je postajao sve sličniji sezonski smrznutom tlu."

Jansson kaže da će razumijevanje načina na koji djeluju mikrobi tijekom otapanja poboljšati modele koji zacrtavaju klimatske promjene na Zemlji: "Znamo da su mikroorganizmi važni - ustvari da imaju ključnu ulogu! - u stvaranju stakleničkih plinova, ali, kako se praktički ništa ne zna ni o njima niti o načinu na koji djeluju, taj dio klimatskog modela nije pouzdan."