Een team van wetenschappers van de Universiteit van Colorado Boulder is erin geslaagd bacteriën te wekken die ongeveer 40.000 jaar lang in de permafrost gevangen zaten. Door rehydratatie en blootstelling aan iets hogere temperaturen hervatten deze microscopische levensvormen hun biologische activiteit en begonnen ze zich voort te planten, een ontdekking die nieuwe vragen oproept over de risico’s van de opwarming van de aarde.
Het onderzoek, gepubliceerd in het tijdschrift JGR Biogeosciences, toont aan dat deze micro-organismen niet dood waren, maar zich in een langdurige staat van inactiviteit bevonden. Hun herstel onthult het opmerkelijke overlevingsvermogen van sommige oude microben en hoe hun reactivering de poolecosystemen zou kunnen veranderen en de uitstoot van broeikasgassen zoals methaan en kooldioxide zou kunnen doen toenemen.
De vondst deed zich voor in de permafrosttunnel van Alaska
Het experiment werd uitgevoerd in de Permafrost Tunnel van het US Army Corps of Engineers, een wetenschappelijke faciliteit in Fairbanks (Alaska) die meer dan 100 meter onder de grond ligt. In deze bevroren omgeving, waar nog steeds fossielen van mammoeten en bizons bewaard zijn gebleven, hebben onderzoekers bodemmonsters genomen die micro-organismen bevatten die sinds de ijstijd gevangen zitten.
“Deze monsters zijn helemaal niet dood”, legt Tristan Caro, hoofdauteur van de studie, uit. “Ze zijn nog steeds in staat om robuust leven te herbergen dat organisch materiaal afbreekt en omzet in koolstof die vrijkomt in de atmosfeer.”
Om hun gedrag te analyseren, werden de monsters gemengd met water verrijkt met deuterium, een soort zwaar waterstof, waardoor de onderzoekers de metabolische activiteit konden volgen. Gedurende de eerste maanden werd er nauwelijks groei geregistreerd, maar na zes maanden begonnen de microben zichtbare kolonies en gelatineachtige structuren te vormen, zogenaamde biofilms.
De langere arctische zomers versnellen hun activiteit
De wetenschappers constateerden dat een plotselinge temperatuurstijging de voortplanting van de micro-organismen niet significant versnelde. Wat wel bepalend was, was de duur van de warme periodes. Hoe langer de warmte aanhield, hoe groter de biologische activiteit in de monsters was.
“Een enkele warme dag maakt niet veel verschil”, aldus Caro. “Wat echt van invloed is, is dat de hoge temperaturen weken of maanden aanhouden.” Deze trend baart deskundigen zorgen, die waarschuwen dat de steeds langere zomers in het Noordpoolgebied kunnen leiden tot een massale vrijgave van koolstof die is opgeslagen in de permafrost en het proces van klimaatverandering kunnen versterken.
Medeauteur van de studie, Sebastian Kopf, benadrukte dat het gedrag van deze micro-organismen “een van de grootste onbekende factoren in de mondiale klimaatreactie” is. Volgens hem is inzicht in hoe microben reageren op het smelten van het ijs essentieel om de ontwikkeling van de ecosystemen in het noorden en de snelheid van de opwarming van de aarde te kunnen voorspellen.
