Чим загрожують мікроби із вічної мерзлоти: вчені зрозуміли їх небезпеку для клімату

Учені оживили мікробів, що пролежали у вічній мерзлоті 40 тисяч років. І після того вони почали виділяти вуглець. Як пише earth.com, після танення мікроби знову почали активну діяльність.

Мікроорганізми, що тисячоліттями залишалися замурованими у глибокій мерзлоті Аляски, “прокидаються” вже протягом кількох місяців. А після відтавання вони одразу починають вивільняти вуглекислий газ. Це показали експерименти з льодово-ґрунтовими кернами віком до 40 тисяч років, взятими у науковому тунелі поблизу Фербенкса, йдеться у дослідженні, опублікованому в науковому журналі Journal of Geophysical Research.

Дослідження очолив Трістан Керо з Каліфорнійського технологічного інституту. Його команда вивчала, як мікроби виживають у замерзлих, бідних на кисень умовах і як відновлюють активність після нагрівання. Північні ґрунти містять удвічі більше органічного вуглецю, ніж нині є в атмосфері, тож навіть часткове його “розблокування” може посилити парниковий ефект у тепліші сезони.

Вічна мерзлота вкриває 85% Аляски. Більша частина замерзлих шарів лежить на глибині, куди тисячоліттями не надходили кисень і світло. Саме тому спільноти мікробів на цих глибинах суттєво відрізняються від поверхневих.

Вчені тримали зразки до шести місяців при температурі 4-12 °C у безкисневих камерах. Вони маркували їх дейтерієм – важким воднем, що дозволяє відстежити утворення нових клітинних мембран. Уже за перший місяць клітини демонстрували повільну активацію. Через пів року спільноти переформатовувалися, втрачали різноманіття й утворювали біоплівки. Саме ці речі є ознакою того, що мікроби повністю увімкнулися в роботу.

Значення експерименту

Дослідники наголошують, що арктичні сезони подовжуються, а тепліший період триває значно довше. Це дозволяє глибшим шарам мерзлоти відтавати на достатній час, аби мікроби пройшли свою повільну фазу пробудження й перейшли до повноцінної активності. Вода та кисень опускаються глибше, відкриваючи доступ до давньої органіки, яку мікроби перетворюють на CO₂ і метан.

Науковці попереджають, що чим довше триватиме літо на Алясці, тим більше загроза запуску  небезпечного механізму: чим більше відтає мерзлота, тим більше газів виділяється і тим сильніше прогрівається Арктика.

Хоч експеримент охопив лише один тунель та кілька кернів, він демонструє ключове для кліматичних моделей: не пікові температури, а збільшення тривалості відлиги визначають, коли давні мікроби переходять від дрімоти до повної роботи. Дальші польові дослідження, що одночасно вимірюватимуть глибину відтавання, газові потоки та біомаркери, можуть суттєво уточнити прогнози змін у Арктиці та допомогти планувати інфраструктуру в регіонах, де мерзлота швидко втрачає стабільність.