Categories
ดูหนังออนไลน์

จุลินทรีย์ในอาร์กติกแช่แข็งส่วนลึกกำลังตื่นขึ้น

ในเดือนสิงหาคม 2019

หนัง2020 ไอซ์แลนด์จัดงานศพให้กับOkjökull Glacier ซึ่งเป็นธารน้ำแข็งแห่งแรกของไอซ์แลนด์ที่สูญเสียไปจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ชุมชนร่วมรำลึกถึงเหตุการณ์ดังกล่าวพร้อมมอบโล่ประกาศเกียรติคุณในการรับรู้ถึงการเปลี่ยนแปลงที่ไม่สามารถย้อนกลับได้นี้และผลกระทบร้ายแรงที่แสดง อัตราการละลายของธารน้ำแข็งทั่วโลกเพิ่มขึ้นเกือบสองเท่าในช่วงห้าปีที่ผ่านมาโดยมีการสูญเสียเฉลี่ย 832 mmw.e (เทียบเท่าน้ำมิลลิเมตร) ในปี 2558 เพิ่มขึ้นเป็น 1,243 mmw.e. ในปี 2020 (WGMS) อัตราการสูญเสียที่สูงนี้จะลดการกักเก็บน้ำจืดและทำให้โครงสร้างของระบบนิเวศโดยรอบเปลี่ยนแปลงไป ในช่วง 10 ปีที่ผ่านมาภาวะโลกร้อนในอาร์กติกแซงหน้าการคาดการณ์อย่างรวดเร็วจนนักวิทยาศาสตร์แนะนำว่าเสาร้อนเร็วกว่าโลกถึง 4 เท่า สิ่งนี้นำไปสู่ระดับการละลายของธารน้ำแข็งและระดับการละลายของน้ำแข็งที่ไม่ได้คาดการณ์ว่าจะเกิดขึ้นจนถึงปี 2050 หรือหลังจากนั้น ในไซบีเรียและทางตอนเหนือของแคนาดาการละลายอย่างกะทันหันนี้ได้สร้างธรณีสัณฐานที่จมลงหรือที่เรียกว่าเทอร์โมคาร์สต์ซึ่งดินที่แห้งแล้งและเก่าแก่ที่สุดสัมผัสกับอากาศอุ่นเป็นครั้งแรกในรอบหลายร้อยหรือหลายพันปี ในขณะที่สภาพอากาศของโลกยังคงอบอุ่นขึ้นเรื่อย ๆ คำถามมากมายเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมของ periglacial ในหมู่พวกเขา: เมื่อการแทรกซึมของน้ำเพิ่มขึ้นการแช่แข็งจะละลายเร็วขึ้นหรือไม่? และถ้าเป็นเช่นนั้นสิ่งมีชีวิตที่ถูกแช่แข็งมานานชนิดใดที่อาจ“ ตื่นขึ้น”? Permafrost ครอบคลุม 24 เปอร์เซ็นต์ของพื้นผิวโลกและองค์ประกอบของดินแตกต่างกันไปตามธรณีวิทยาในท้องถิ่น ดินแดนแถบอาร์กติกมีความหลากหลายทางชีวภาพของจุลินทรีย์ที่ยังไม่ได้สำรวจและการตอบสนองของจุลินทรีย์รวมถึงการปล่อยคาร์บอนสู่ชั้นบรรยากาศ ในบางพื้นที่มีการฝังคาร์บอนมูลค่าหลายร้อยล้านปี ชั้นอาจยังมีจุลินทรีย์แช่แข็งโบราณ Pleistocene megafauna และแม้แต่เหยื่อไข้ทรพิษฝังอยู่ ในขณะที่การแช่แข็งที่ละลายน้ำแข็งด้วยความรวดเร็วที่เพิ่มขึ้นความท้าทายที่เกิดขึ้นใหม่ของนักวิทยาศาสตร์คือการค้นพบและระบุจุลินทรีย์แบคทีเรียและไวรัสที่อาจก่อกวนจุลินทรีย์เหล่านี้บางส่วนเป็นที่รู้จักของนักวิทยาศาสตร์ Methanogenic Archaea ตัวอย่างเช่นเผาผลาญคาร์บอนในดินเพื่อปล่อยก๊าซมีเทนซึ่งเป็นก๊าซเรือนกระจกที่มีศักยภาพ จุลินทรีย์ประเภท Permafrost อื่น ๆ (methanotrophs) กินก๊าซมีเทน ความสมดุลระหว่างจุลินทรีย์เหล่านี้มีบทบาทสำคัญในการกำหนดภาวะโลกร้อนในอนาคต คนอื่น ๆ เป็นที่รู้จัก แต่มีพฤติกรรมที่คาดเดาไม่ได้หลังจากปล่อยตัว หลักฐานใหม่ของยีนที่เคลื่อนที่ระหว่างระบบนิเวศที่ละลายบ่งชี้ถึงการปรับโครงสร้างในหลายระดับ ในมหาสมุทรอาร์คติกแบคทีเรีย Planktonic Chloroflexi เพิ่งได้รับยีนที่ใช้ในการย่อยสลายคาร์บอนจากสายพันธุ์ Actinobacteria ที่อาศัยอยู่บนบก ในขณะที่แม่น้ำอาร์กติกที่บวมละลายได้พัดพาตะกอนจากการละลายน้ำแข็งไปยังทะเลยีนสำหรับการแปรรูปคาร์บอนเปอร์มาฟรอสต์ก็ถูกขนส่งไปด้วย หนังน่าดู

การละลายของ Permafrost

ในไซบีเรียนำไปสู่การระบาดของโรคแอนแทรกซ์ในปี 2018 และกวางเรนเดียร์และเด็ก 200,000 คนเสียชีวิต แต่สปอร์ที่แข็งแรงของบาซิลลัสแอนทราซิสอาจแสดงถึงข้อยกเว้นของวัฏจักรการละลายน้ำแข็งที่โหดร้ายซึ่งย่อยสลายเชื้อโรคแบคทีเรียและไวรัสที่ละเอียดอ่อนกว่า ลักษณะที่ปรับเปลี่ยนได้ของพวกมันทำให้พวกมันสามารถแช่แข็งและใช้งานได้ตลอดหลายศตวรรษที่ไม่มีการใช้งาน สิ่งมีชีวิตที่วิวัฒนาการร่วมกันภายในระบบนิเวศที่สูญพันธุ์ไปแล้วในขณะนี้ตั้งแต่ Cenozoic ไปจนถึง Pleistocene อาจเกิดขึ้นและมีปฏิสัมพันธ์กับสภาพแวดล้อมสมัยใหม่ของเราในรูปแบบใหม่ทั้งหมด ตัวอย่างที่เป็นไปได้คือสายพันธุ์ Orthopoxvirus Alaskapox ที่ก่อให้เกิดแผลที่ผิวหนังได้ปรากฏตัวและหายไปใน Alaska สองครั้งในช่วงห้าปีที่ผ่านมา เป็นไปได้ว่าไวรัสถูกส่งผ่านการสัมผัสกับสัตว์และมนุษย์ แต่ยังไม่ทราบที่มาของไวรัสตัวใหม่ จุลินทรีย์ในแถบอาร์กติกมีจุลินทรีย์ที่ปรับตัวเย็นและยืดหยุ่นได้ สิ่งมีชีวิตบางชนิดอยู่รอดได้ในรูปแบบ Psychrophiles ซึ่งเป็นชนิดของผู้เชี่ยวชาญที่ปรับตัวได้อย่างมากกับการสัมผัสกับสภาวะแช่แข็งเป็นเวลานาน สิ่งมีชีวิตเหล่านี้อาจสูญหายไปกับความอบอุ่น คนอื่น ๆ อยู่รอดได้ด้วยการปรับตัวได้สูงอาศัยอยู่ตามซอกต่างๆมากมาย การทำความเข้าใจเพิ่มเติมเกี่ยวกับนิเวศวิทยาและความหลากหลายของจีโนมของนักทั่วไปเหล่านี้เป็นหน้าต่างสู่ไมโครไบโอมของอาร์กติกใหม่ จุลินทรีย์ทั่วไปเหล่านี้ที่ปรับตัวเข้ากับสภาวะที่หลากหลายเป็นผู้ชนะที่น่าจะเป็นไปได้ในขณะที่เราสูญเสียความเย็น จากนั้นก็มีจุลินทรีย์ที่นักวิทยาศาสตร์ไม่คุ้นเคยโดยสิ้นเชิงซึ่งอาจเป็นตัวแทนของภัยคุกคามใหม่ เป็นที่ชัดเจนว่ายิ่งเราสร้างอาร์กติกให้อุ่นขึ้นเท่าไหร่มันก็จะยิ่งแย่ลงเนื่องจากอุณหภูมิที่พื้นผิวจะรุนแรงมากขึ้นและละลายได้ลึกขึ้น ด้วยการรวมตัวกันของจุลินทรีย์ที่ถูกปลุกขึ้นมาใหม่จากสภาพที่ลึกและพื้นผิวที่ไม่เคยมีมาก่อนในประวัติศาสตร์ของมนุษย์จึงเป็นเรื่องท้าทายที่จะประเมินความเสี่ยงอย่างแม่นยำโดยไม่ต้องปรับปรุงชุดข้อมูลจุลินทรีย์อาร์กติก เราควรให้ความสนใจกับทั้งสองสิ่งที่ไม่รู้จักเช่นแบคทีเรียที่ดื้อต่อยาปฏิชีวนะและสิ่งที่ไม่ทราบสาเหตุรวมถึงความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้นจากการฟื้นคืนชีพของจีโนมของไวรัสในสมัยโบราณและที่อธิบายไม่ดีจากน้ำแข็งอาร์กติกโดยนักชีววิทยาสังเคราะห์ หนังชนโรง