Бактерии, плавающие над нашими головами, могут влиять на погоду

11.10.2018 , ,

Мы, люди, гордимся своими способностями к адаптации, но бактерии всегда были на шаг впереди в этой игре, растянувшейся на миллиарды лет. Наши микробиологические братья спокойно существуют в самых неприятных для существования средах, от глубоководных жерл до антарктических озер. Некоторые микробы покрепче выживают даже в верхних слоях атмосферы — стратосфере — и последние данные говорят о том, что они могут оказывать влияние на нашу погоду, наш урожай и даже наше здоровье.

Наше понимание атмосферных микробов все еще развивается, и в настоящее время большая часть исследований сосредоточена на тропосфере, слое, в котором мы живем и дышим. В 1979 году Расселл Шнелл, ныне заместитель директора Отдела глобального мониторинга Национального управления океанических и атмосферных исследований, задался вопросом, почему чайные плантации в западной Кении удерживают мировой рекорд по сбору града. Выяснилось, что виноват вредитель чайных растений Pseudomonas syringae, которого поднимают в воздух люди в процессе сбора чайных листьев, потому что вокруг чаелюбивых микробов намного быстрее образовывались кристаллики льда.

Доказательства этого процесса — под названием биопреципитация — с тех пор находили по всему миру с участием всевозможных микробных преступников. Последние исследования показали, что микробы могут влиять на формирование облаков и покрывать и даже подсвечивать небо в невероятной степени. Нижние слои атмосферы наполнены не только творцами дождя, но и организмами, которые переносят заболевания везде, куда их уносит ветер. Поскольку климат меняется, причем меняется по всему миру, растет интерес к количественному определению последствий действий этих микробов.

Но фундаментальных данных по-прежнему не хватает. «У нас, ученых, до сих пор нет хорошего бюджета на исследования биологии нашей атмосферы», говорит Дэниел Чичо, профессор атмосферной химии в Массачусетском технологическом институте.

Все потому, что в атмосфере много воздуха и очень трудно забрать образцы без каких-либо загрязнений. Не хватает доступных для научных экспериментов систем, вне зависимости, занимаетесь вы сбором или изучением биологических образцов.

И если мы мало что знаем о тропосфере, то о стратосфере, которая начинается на высотах около 10 000 метров в средних широтах, мы знаем еще меньше. Впрочем, нам известно, что даже в тонком, сухом воздухе стратосферы, где температура может опуститься до -60 градусов, есть небольшое количество живучих микробов.

Прия Дассарма, изучающая микробов стратосферы и их связь с климатом, пишет, что эти высотные микробы могут распространять аллергены или даже заболевания. «Некоторые изолированные штаммы из стратосферы несут опасность для растений и животных, и клинические изоляты выживали даже при такой высоте», пишет она. «Потенциальные последствия для общественного здоровья и медицины подчеркивают необходимость более тщательных исследований передвижения микробов в атмосфере и исследований механизмов их выживания».

Идея того, что микробы могут распространяться в атмосфере, далеко не нова — исследования, проводимые еще в 1990-х годах, например, показывают, что бактерии переезжают из Африки во Флориду каждое лето верхом на минеральной почве из Сахары. И транспорт на дальние расстояние особенно эффективен на большой высоте, благодаря существованию струйных потоков, самых быстрых потоков воздуха на Земле.

Но Чичо считает, что риск, о котором говорит новая работа — что высотные атмосферные пути могут быть самым быстрым методом транспортировки заболеваний по миру — преувеличен. Он думает, что мы обязаны узнать больше о нижних слоях атмосферы прежде чем начнем переживать о происходящем в верхних слоях.

В любом случае, все эти новые исследования приобретают актуальность в свете изменения климата: в штормовом мире все больше микробов втягивается в низшие слои атмосферы ветром. Оттуда некоторые из них будут попадать в стратосферу, по большей части в процессе вертикального смешивания слоев. По мере осушения новых регионов, все больше частиц пыли будет подниматься в воздух, а значит в атмосфере в целом будет больше материала.

В настоящее время любое воздействие, которое могут оказывать стратосферные микробы, не учитывается в прогнозах изменения климата. Все ученые указывают на необходимость лучшего понимания того, что находится в воздухе над нашими головами, так что у нас есть основа для понимания будущих изменений.

Надеваем шапочки из фольги? Расскажите в нашем чате в Телеграме.

Новости космической науки: Динамику атмосферы Марса изучают по её малым составляющим
Детективы орбит вышли на след давно потерянной Солнцем планеты
Как спутник Сатурна поможет улучшить двигатели на Земле?
Представлен внешний аккумулятор для беспроводной зарядки смартфонов
Созданы препараты «замедленного действия» для борьбы с инфекциями
В MIT обучают роботов ориентироваться на городских улицах
Почти весь графен, предлагающийся на коммерческом рынке, оказался подделкой
Ледяной спутник Юпитера покрыт острыми 15-метровыми шипами
Мастерноды простым языком. Как правильно выбрать мастерноду и сколько на этом можно заработать
На Луну отправят капсулу времени с информацией, зашифрованной в ДНК
В головном мозге обнаружили зону, ответственную за «спящий режим»
Глава Virgin Galactic в ближайшие месяцы полетит в космос