Бактерии, плавающие над нашими головами, могут влиять на погоду

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.

Похожие записи

Микроб, которого никто даже не видел, может объяснить наше происхождение

Микроб, которого никто даже не видел, может объяснить наше происхождение

Посреди Атлантического океана, между Гренландией и Норвегией, на глубине 2300 метров, есть черный курящий регион, в котором горячие воды извергаются из морского дна. Это странное место называется «зам...

Полусвет-полуматерия: новые частицы могут привести к революции в области вычислительной техники

Полусвет-полуматерия: новые частицы могут привести к революции в области вычислительной техники

Ученые обнаружили новые частицы, которые могут лечь в основу будущей технологической революции, основанной на фотонных схемах, и привести к развитию сверхбыстрых вычислительных методов на базе света. ...

Экологи считают, что от современных газонов больше вреда, чем пользы

Экологи считают, что от современных газонов больше вреда, чем пользы

Группа городских экологов, один из Австралии, другой из Швеции, изложили в работе, опубликованной в журнале Science, свой взгляд на переосмысление современного газона. В своем труде Мария Игнатьева и ...

Гравитационные волны могут пролить свет на темную материю

Гравитационные волны могут пролить свет на темную материю

Будущая Лазерная интерферометрическая космическая антенна (LISA) станет мощнейшим инструментом, который позволит астрономам изучать такие явления, как сталкивающиеся черные дыры и гравитационные волны...