Под замръзналата почва във вътрешността на Аляска се пробужда един спящ свят. В тунел, издълбан в древна вечно замръзнала почва край град Феърбанкс, учените са съживили микроорганизми, които са останали замръзнали в продължение на почти 40 000 години.

Първоначално инертни, тези микроби сега са се събудили, размножават се и отделят парникови газове, които могат да ускорят затоплянето на Земята.В продължение на шест месеца тези микроскопични организми не проявяват почти никаква активност. После нещо се променя. Изведнъж микробните колонии се разрастват във видими биофилми и започват да отделят въглероден диоксид и метан, които допринасят значително за затоплянето на атмосферата.

Рязкото ускорение изненадва изследователите, като подсказва за биологични механизми, които вероятно вече са в ход под арктическата почва. Резултатите идват в момент, когато огромни площи от вечно замръзнала земя, която покрива почти една четвърт от Северното полукълбо, бързо се размразяват поради климатичните промени. С размразяването на вечната замръзналост, някога замразеният органичен въглерод, който тя задържа, става уязвим за микробно разлагане, което може да доведе до изпускането на милиарди тонове емисии.

Изследователи от Университета на Колорадо в Боулдър събраха почвени проби от тунела за изследване на вледенената почва близо до Фокс, Аляска – съоръжение, управлявано от Инженерния корпус на армията на САЩ. Някои от пробите са от дълбочина над 20 метра и датират от късния плейстоцен, между 37 900 и 42 400 години.

След размразяване на пробите при контролирани условия между 4°C и 12°C, имитирайки съвременните арктически лета, екипът наблюдава постепенен, но неоспорим биологичен отговор. За да проследят растежа на микробите, те използват вода, обогатена с деутерий: по-тежък изотоп на водорода, който се интегрира в мембраните на микробните клетки, когато метаболизмът се възобнови.

Първоначалната активност е била ледникова. В някои дни само една на всеки 100 000 клетки се е заменяла, но до шестия месец микробните общности започват да се преструктурират. Колониите, които преди това са били неоткриваеми, се увеличават драстично. Биофилми – отличителен белег на метаболитно активните бактериални общности – се образуват върху лабораторно оборудване и стават видими с невъоръжено око.

Тези наблюдения потвърждават, че древните микроби от вечно замръзналата почва могат да се съживят не само на теория, но и на практика – и при реални температурни прагове.

Екологичните залози са значителни. Според проучването, след като тези микроби се събудят отново, те метаболизират органичната материя, задържана в замръзналата почва, и отделят парникови газове, по-специално CO₂ и метан.

Смята се, че глобалният въглероден басейн от вечната замръзналост съдържа около два пъти повече въглерод от това, което в момента се намира в земната атмосфера, както отбелязва Земната обсерватория на НАСА. Преходът от съхранение на замръзнал въглерод към емисии на активен въглерод представлява сериозна заплаха за климатичната стабилност.

Снимка: Unsplash/Tristan Caro

Виж още: Тази снимка на звезда, поглъщаща планета, показва какво ще се случи един ден на Земята, когато Слънцето угасне