Замороженные микроскопические миры оживают с началом глобального потепления

По мере того, как наша планета нагревается, мир, спрятанный от нас вечной мерзлотой, начинает постепенно оживать, и исследователи обеспокоены тем, что микроскопические организмы, населяющие замороженные почвы станут производить большее количество парниковых газов, ускоряя тем самым процесс глобального потепления.

"Никто не рассматривал вопрос о том, что может случиться с микробами, если вечная мерзлота начнет таять" – отметила Дженет Джэнссон (Janet Jansson), старший научный сотрудник из Национальной Лаборатории им. Лоуренса в Беркели, Калифорния. Она провела анализ, наблюдая за тем, что произошло, когда территории с вечной мерзлотой Аляски растаяли впервые в 1200 году.

"Теперь у нас есть полное представление о том, что же тогда происходило на самом деле" – сообщила Джэнссон, которой вместе с коллегами удалось упорядочить генетический материал микробов, находившихся как в замороженных, так и растаявших почвах вечной мерзлоты. В ходе наблюдений они также обнаружили неизвестный ранее науке микроб и упорядочили весь его генетический код или геном.

Вечная мерзлота представляет собой почву, находящуюся в мерзлом состоянии на протяжении тысячи или даже сотни тысяч лет, которая содержит мертвые растения или другие виды живых организмов, существовавших в период формирования вечной мерзлоты. Под воздействием повышенных глобальных температур этот органический материал начинает таять, позволяя микробам расщеплять его. В ходе данного процесса, они выпускают парниковые газы, содержащие углерод. Ученые особенно обеспокоены тем, что этот процесс может способствовать образованию большого количества метана, содержащего углерод, который, попадая в атмосферу, ускоряет процесс глобального потепления.

Ученые опасаются таяния вечной мерзлоты, поскольку в ней содержится большое количество углерода, который может усугубить процесс глобального потепления. Так, по оценкам экспертов, вечная мерзлота полярных регионов содержит в 250 раз больше эмиссий парниковых газов, чем было отмечено в Соединенных Штатах в 2009году.

Для того чтобы выяснить, как микробы будут реагировать на потепление, исследователи использовали образцы вечной мерзлоты, а также верхний ледяной слой, который тает летом и считается "активным слоем" на Аляске. Исследователи затем упорядочили ДНК микробов, содержащихся в двух образцах взятых из вечной мерзлоты, с помощью метода известного как метагеномика. Затем они растопили образцы при температуре 5 градусов Цельсия и снова изучили генетическое содержание спустя сначала два дня и потом спустя семь дней. Исследователи также измерили концентрацию газов выделяемых образцами.

Первоначально, спустя два дня после того, как микробы оттаяли, учеными было отмечено выделение большой концентрации метана. По прошествии же семи дней, концентрация метана значительно уменьшилась. Исследуемые образцы также производили большее количества углекислого газа, уровень которого в отличие от метана, не спадал.

Используя генетическое подтверждение, исследователям удалось понаблюдать за тем, как популяции бактерий, находящихся в образцах, менялись со временем. Возможно, что бактерии, поглощающие метан, смогут отчасти компенсировать уровень метана в атмосфере, выделяемого их собратьями, если таяние вечной мерзлоты будет происходить с небольшой скоростью, как отметила Джэнссон. "Это полностью будет зависеть от конкретного сценария окружающей среды во время оттепели". Такие показатели, как скорость таяния и количество органического материала в почве повлияет на эту динамику, пояснила она.

Оригинал (на англ. языке): LiveScience Перевод: М. Гончар

• Как животные получают свои «совершенно несовершенные» пятна и полосы
• Гипергравитация повышает продуктивность мха: японские учёные нашли ген, отвечающий за адаптацию
• Осы, которые умеют «ставить жизнь на паузу»: открытие может помочь замедлить старение у людей
• Против Дарвина: ученые обнаружили, что черви «переписали» свою ДНК, чтобы выжить на суше
• Зимний морской лёд усиливает способность Южного океана поглощать CO₂
• Горбатые киты играют с людьми, пуская кольца пузырей: возможно, это способ общения
• Как жили «полярные динозавры»: ученые воссоздали древнюю экосистему Антарктики 120 миллионов лет назад
• Койоты в Лос-Анджелесе менее склонны проводить время в богатых районах