Los microbios árticos profundamente congelados se están despertando y pueden representar una nueva amenaza" Descongelar el permafrost está liberando microorganismos, con consecuencias que aún se desconocen en gran medida.
En los últimos 10 años, el calentamiento en el Ártico ha superado las proyecciones tan rápidamente que los científicos ahora sugieren que los polos se están calentando cuatro veces más rápido que el resto del mundo.
Esto ha llevado al derretimiento de los glaciares y a niveles de deshielo del permafrost que no se pronosticaban hasta 2050 o más tarde. En Siberia y el norte de Canadá, este deshielo abrupto ha creado accidentes geográficos hundidos, conocidos como termokarst, donde el permafrost más antiguo y profundo está expuesto al aire caliente por primera vez en cientos o incluso miles de años.
A medida que el clima global continúa calentándose, quedan muchas preguntas sobre el medio ambiente periglacial. Entre ellos: a medida que aumenta la infiltración de agua, ¿el permafrost se descongelará más rápidamente? Y, de ser así, ¿qué organismos congelados durante mucho tiempo podrían "despertar"?
El permafrost cubre el 24 por ciento de la superficie terrestre de la Tierra y los componentes del suelo varían con la geología local. Las tierras árticas ofrecen una biodiversidad microbiana inexplorada y retroalimentaciones microbianas, incluida la liberación de carbono a la atmósfera. En algunos lugares, están enterrados cientos de millones de años de carbono.
Las capas aún pueden contener microbios congelados antiguos, megafauna del Pleistoceno e incluso víctimas de viruela enterradas. A medida que el permafrost se derrite con una rapidez cada vez mayor, el desafío emergente de los científicos es descubrir e identificar los microbios, bacterias y virus que pueden estar en movimiento.
Algunos de estos microbios son conocidos por los científicos. Las arqueas metanogénicas, por ejemplo, metabolizan el carbono del suelo para liberar metano, un potente gas de efecto invernadero. Otros microbios del permafrost (metanótrofos) consumen metano. El equilibrio entre estos microbios juega un papel fundamental en la determinación del calentamiento climático futuro.
Otros son conocidos pero tienen un comportamiento impredecible después del lanzamiento. La nueva evidencia de genes que se mueven entre ecosistemas en proceso de descongelación indica una reestructuración en múltiples niveles.
En el Océano Ártico, la bacteria planctónica Chloroflexi adquirió recientemente genes utilizados para degradar el carbono de especies de Actinobacteria terrestres. A medida que los ríos árticos hinchados por el derretimiento transportaron sedimentos del deshielo del permafrost al mar, también se transportaron los genes para procesar el carbono del permafrost.
El deshielo del permafrost en Siberia provocó un brote de ántrax en 2018 y la muerte de 200.000 renos y un niño. Pero las resistentes esporas de Bacillus anthracis pueden representar una excepción al brutal ciclo de congelación-descongelación que degrada patógenos bacterianos y virales más delicados. Sus características adaptables les han permitido permanecer congelados y viables durante siglos de inactividad.
Los organismos que co-evolucionaron dentro de ecosistemas ahora extintos desde el Cenozoico hasta el Pleistoceno también pueden emerger e interactuar con nuestro medio ambiente moderno de formas completamente nuevas.
Un ejemplo potencial, la especie emergente de Orthopoxvirus Alaskapox que causa lesiones cutáneas, ha aparecido y desaparecido en Alaska dos veces en los últimos cinco años. Es posible que el virus se haya transmitido a través del contacto humano-animal, pero se desconoce el origen de este nuevo virus.
Los microbiomas del Ártico contienen microbios resistentes y tenaces adaptados al frío. Algunas especies sobreviven como psicrófilos, un tipo de especies especializadas altamente adaptadas a la exposición prolongada a condiciones bajo cero.
Estas especies pueden perderse con el calentamiento. Otros sobreviven siendo altamente adaptables, habitando muchos y variados nichos. Comprender más sobre la ecología y la diversidad genómica de estos generalistas ofrece una ventana al microbioma del Nuevo Ártico. Estos microbios generalistas que se adaptan a diversas condiciones son los probables ganadores, ya que perdemos la criosfera.
Y luego están los microbios que son completamente desconocidos para los científicos, que pueden representar una nueva amenaza.
Está claro que cuanto más cálido hagamos el Ártico, más extraño se volverá, ya que las temperaturas en la superficie se vuelven más extremas y el deshielo se profundiza. Con la coalescencia de microbios despertando de las condiciones profundas y superficiales sin precedentes en la historia de la humanidad, es un desafío evaluar los riesgos con precisión sin mejores conjuntos de datos microbianos del Ártico.
Debemos prestar atención tanto a las incógnitas conocidas, como las bacterias resistentes a los antibióticos, como a las incógnitas desconocidas, incluidos los riesgos potenciales de la resurrección de genomas virales antiguos y mal descritos del hielo del Ártico por biólogos sintéticos.
Por todas estas razones, debemos elaborar directrices para futuras investigaciones sobre el Ártico. A medida que aumentan los viajes por la región, también aumenta la probabilidad de exportación e importación de patógenos.
Las pautas de protección planetaria que siguen las agencias espaciales para prevenir la contaminación interplanetaria pueden proporcionar un marco de cómo la investigación microbiana puede continuar de manera segura. Deben establecerse medidas de biovigilancia para proteger a las comunidades en el Ártico y más allá.
A medida que el Ártico continúa transformándose, una cosa está clara: a medida que el cambio climático calienta este depósito microbiano durante el siglo XXI, aún no se ha contado la gama completa de consecuencias.
https://www.extranotix.com/2020/11/el-deshielo-en-el-artico-esta-liberando.html
