Как микроорганизмы в вечной мерзлоте могут спровоцировать появление «углеродной бомбы»

В мае текущего года, когда температура на севере Швеции поднимется выше нуля на несколько градусов, ученым придется вернуться к мягким торфяникам Стурдаленского болота. Они снова будут заниматься прозрачными коробками из оргстекла, которые установлены среди болотных трав. На протяжении короткого вегетационного периода через каждые 3 часа крышки этих коробок закрываются, чтобы они заполнились метаном, парниковым газом, просачивающимся из почвы. Через 15 минут данный газ будет по трубкам перекачиваться в специальную лабораторию на колесах, глее специалисты займутся его анализом.

Также исследователям придется вставлять металлические стержни в болото и извлекать оттуда образцы для лабораторного анализа. С помощью секвенирования генов им нужно будет изучать микроорганизмы, которые производят метан. Проект, известный общественности как IsoGenie, является одним из самых крупных и долгосрочных по изучению микроорганизмов, обитающих в вечной мерзлоте.

Несколько десятков лет тому назад Стурдаленское болото было полностью погружено в вечную мерзлоту. Однако сейчас из-за глобального потепления большая его часть превратилась в подобие лоскутного одеяла, состоящее из отдельных болотных массивов и травянистых заболоченных территорий. В связи с изменением климата на всей территории Стурдаленского болота образовались бугры, их еще называют палсами, в которых массив вечной мерзлоты частично отделен сухими торфяниками. Теперь ученые наблюдают за изменениями, происходящими в микробных сообществах внутри палсов в тот момент, когда они начинают таять.

Научное сообщество не на шутку обеспокоено тем, что изменения климата приведут к «грандиозному пиршеству» различных бактерий и архей, которые выделяют углекислый газ и метан. Ведь раньше о них ничего не было известно, так как они покоились в вечной мерзлоте. Несмотря на то, что специалисты до сих пор не знаю, как изменится ландшафт в результате потепления, сбор данных о микроорганизмах позволяет им получить более целостное представление о процессах, происходящих прямо сейчас.

Функционирование микроорганизмов в тающей вечной мерзлоте изучается в рамках нескольких исследовательских проектов. Ряд больших проектов проводят исследования микроорганизмов, которые обитают в образцах вечной мерзлоты разного возраста, начиная от нескольких тысяч и заканчивая несколькими миллионами лет, сообщается на страницах научного журнала Nature.

В 2010 году, когда как раз и был запущен проект IsoGenie, у ученых, занимающихся изучением Стурдаленского болота, появился более совершенный инструментарий — средства молекулярной биологии. Данный проект объединил усилия представителей разных областей науки, а в его рамках собрали огромную базу данных, которая отражает ситуацию за последние 10 лет.

Первое крупное открытие сделали в 2014 году, когда специалисты показали, что в разных ландшафтных районах Стурдаленского болота обитают различные микробные сообщества, выделяющие метан с разной скоростью. Такие новости встревожили научное сообщество, так как из него следует, что различные районы болота на более поздних стадиях таяния могут производить больше или меньше газа.

По мере повышения температуры в Северном полушарии специалисты хотят вернуться в места проведения арктических исследований. В Стурдаленском болоте еще лежит снег, а температура держится на отметке сильно ниже нуля. Однако скоро наступит оттепель, и ученые вернутся туда, чтобы раскрыть все тайны микроорганизмов, которые населяют эти болотистые места.

Ранее специалисты из Даремского университета в Великобритании выяснили, что примерно 15 тысяч лет назад уровень моря быстро поднялся на 18 метров, причем произошло это во всех точках нашей планеты. Причиной называют быстрое таяние ледников, которое возможно и в будущем.