Co se stane, až tyto bakterie opustí led: Vědci nejsou klidní

4 min

Sdílet

Ledovce ani zdaleka nejsou jen zamrzlé řeky sněhu a kamení, jak by se mohlo zdát, ale jsou i jedinečnými ekosystémy, v nichž se po tisíce let ukrývá život. Tání způsobené klimatickými změnami tak neznamená jen ztrátu pitné vody a zvýšení hladiny moří; z tajících masivů se totiž do řek, jezer a oceánů uvolňují také různé mikroorganismy. Některé byly uvězněné tisíce let a nyní se znovu dostávají na světlo. Co se stane, když tyto prastaré mikroby začnou interagovat s dnešním prostředím? Tak zní otázka, jež vědcům nedá spát.

Co se stane, až tyto bakterie opustí led: Vědci nejsou klidní

Zdroj: iStockphoto

Zobrazit originální článek

Ledovce jako zásobárny vody

Ledovce obsahují okolo 70 % sladké vody na Zemi a fungují jako obrovské přírodní zásobárny.

V chladných obdobích se na jejich povrchu hromadí sníh, který se postupně mění v led a zvětšuje jejich objem. V teplejším údobí naopak táním uvolňují vodu do řek, jezer a oceánů.

Za normálních okolností by se oba procesy vyrovnávaly, ale dnes se ledovce zmenšují rychleji, než se stíhají doplňovat. Například himalájské mizí alarmujícím tempem a Grónsko s Antarktidou přispívají ke zvyšování hladiny moří.

Zdroj obrázku: Unsplash+, Jeremy Bishop

Mikroorganismy aneb život v ledu

Na první pohled ledovce působí jako pustá, mrtvá krajina, ale jak jsme již zmínili na začátku, ve skutečnosti hostí bohatý život – od řas a hub až po bakterie a viry.

Některé mikroorganismy žijí přímo na povrchu, jiné v puklinách či pod ledem, další zůstávají zamrzlé celé věky. Jakmile se led rozpouští, tyto organismy putují po proudu do nových ekosystémů. Mění tím chemické složení vody, ovlivňují další organická společenstva a mohou dokonce posilovat procesy tání.

Zdroj obrázku: Unsplash+, Rémi Morel

Kryokonit: Víte, co to je?

Švédsko-finský badatel A. E. Nordenskiöld si už v 19. století všiml, že povrch ledu bývá posetý důlky vyplněnými jakýmsi bahnem, tvořeným prachem a mikroby. Nazval je kryokonit.

Přítomnost řas a sinic, jež se v nich nacházejí, má nicméně klíčový dopad na tání ledovců, protože mění jejich schopnost povrchu odrážet sluneční záření (tzv. albedo).

Zatímco čistý sníh odráží až 90 % světla, tmavé kryokonity ho pohlcují a ohřívají tak okolní led. Tomuto jevu se říká bioalbedo.

Zdroj obrázku: Wikimedia commons, Peter Rejcek, NSF

Mikroorganismy přežijí i miliony let v mrazu

V hlubokých ledových jádrech z antarktického jezera Vostok, uvězněných přes 3 kilometry pod ledem, vědci objevili bakterie schopné metabolismu i po tisících let – roztáté vzorky ožily během několika minut.

Mikroorganismy z takových hlubin sice poskytují důležitý pohled do minulosti, ale zároveň vyvolávají otázky, co se stane, až se dostanou do dnešního prostředí a smísí se s moderními organismy.

Mikroorganismy přežijí i miliony let v mrazu

Zdroj obrázku: Wikimedia commons, Todd Sowers, Lamont-Doherty Earth Observatory (LDEO), Columbia University, Palisades, New York for NOAA

Genomická recyklace: změna vlastností dnešních mikroorganismů

Procesu, kdy se starověké mikroby uvolní z ledu a jejich genetické informace vstoupí do dnešních ekosystémů, se říká „genomická recyklace“.

V oceánech, řekách či v půdě mohou tyto geny interagovat s moderními mikroorganismy. Výsledkem může být výměna vlastností, například odolnosti nebo metabolických schopností.

To otevírá nové dohady o tom, jak rychle a jakým směrem se mohou mikrobiální komunity vyvíjet v měnícím se klimatu.

Genomická recyklace: změna vlastností dnešních mikroorganismů

Zdroj obrázku: Pixabay, geralt

Co ovlivňuje šíření mikrobů

Šíření patogenů z tajících ledovců není náhodný proces. Vědci zkoumají, jaké faktory hrají roli v tom, kde a jak se tyto mikroorganismy šíří.

Jedním z ústředních přenašečů jsou vzdušné aerosoly, které přenášejí mikroby z ledovcových končin do hustě osídlených městských oblastí.

Dalšími činiteli jsou sezónní a environmentální změny. Například v létě, kdy tání vrcholí, se metabolická aktivita mikrobů zvyšuje – a s ní i jejich počet.

Zdroj obrázku: Pixabay

Hrozba v podobě genů antibiotické rezistence

I ty nejodlehlejší ledovce obsahují velké množství mikrobů rezistentních na antibiotika. Mnohé jsou staré tisíce, nebo dokonce miliony let, tedy z doby dávno před objevením těchto léčiv.

Tzv. geny antibiotické rezistence (ARG) mohou být přenášeny na moderní bakterie, jež se s nimi setkají v novém prostředí.

To může vést ke vzniku nových kmenů „superbakterií“ odolných vůči mnoha léčivům, čímž mohou ohrozit účinnost současné medicíny.

Hrozba v podobě genů antibiotické rezistence

Zdroj obrázku: Creative commons, CC-BY-SA, Dr Graham Beards

Kryosféra jako úschovna patogenů

Kryosféra, neboli ta část Země, kde je voda trvale zmrzlá, je domovem neuvěřitelného množství mikroorganismů.

Vědci v těchto oblastech objevili širokou škálu druhů, z nichž mnozí jsou potenciálně patogenní. Mezi nimi jsou například kvasinky, koliformní bakterie či houby rezistentní na léky.

Kromě nich byly v prastarém ledu nalezeny a oživeny i další organismy, jako jsou prvoci a hlístice. Některé z nich byly navíc infikovány viry, o nichž se předpokládá, že by mohly být infekční pro lidi i zvířata.

Zdroj obrázku: Creative commons, CC-BY, ASA Goddard Space Flight Center

Zmizení ledovců: Co by se stalo s ekosystémy

Pokud ledovce roztají, přestanou do vody dodávat důležité živiny, jako je železo a jiné minerály, což může místní ekosystémy dramaticky změnit.

Otázkou také zůstává, co by se stalo s železem, které by se v takovém případě místo do vody dostalo na souš – mohlo by to například vést k tomu, že suchozemské mikroby začnou být aktivnější a produkovat více skleníkových plynů, což by urychlilo globální oteplování.

Zmizení ledovců: Co by se stalo s ekosystémy

Zdroj obrázku: Unsplash+, Matt Artz

Proč potřebujeme více dat

Vědci se shodují, že role mikrobů v tání ledovců i v klimatickém systému je dosud nedoceněná.

Abychom dokázali předpovědět, co nás čeká, je potřeba nejen více vzorků z hlubokých ledových jader z těch nejodlehlejších míst planety, ale také větší množství analýz a dlouhodobých studií.

Ledovce totiž nejsou jen zrcadlem klimatických změn, ale také skrytým archivem života naší planety. A právě ten může sehrát velkou roli v budoucnosti celé planety.