میکروب‌ها، عاملان پنهان ذوب سریع‌تر

اگرچه دمای متوسط جهانی هنوز به مرز بحرانی ۱.۵ درجه سانتی‌گراد توافق پاریس نرسیده، اما قطب شمال سال‌هاست از این آستانه گذشته است. اسوالبارد اکنون با سرعتی هفت برابر میانگین جهانی گرم می‌شود. برای پژوهشگرانی چون ادواردز، این به‌معنای کمبود زمان برای درک اکوسیستم‌ میکروب‌های شکننده‌ای است که آینده میلیاردها انسان به آنها وابسته است.

حیات پنهان در برف و یخ

تا چند دهه پیش تصور می‌شد برف و یخ تقریباً عاری از حیات‌اند، اما پژوهش‌های تازه نشان داده‌اند هر سانتی‌مترمکعب برف صدها تا هزاران سلول زنده و چهار برابر آن ویروس در خود جای داده است. حتی میکروب‌ها می‌توانند در تشکیل دانه‌های برف نقش داشته باشند. اما زیر لایه‌های سطحی، یخچال‌ها اکوسیستم‌های پیچیده دیگری را در خود دارند؛ زیستگاه‌هایی که شامل باکتری‌ها، قارچ‌ها، ویروس‌ها، تک‌یاخته‌ها و جانورانی کوچک مثل کرم‌ها و تاردیگریدها هستند. حال ادواردز براساس مطالعاتش خبر از دسته‌ای از میکروب‌ها می‌دهد که در یخ زندگی می‌کنند. او می‌گوید میکروب‌هایی که روی یخ زندگی می‌کنند، «محرکان اصلی سقوط قطب شمال» هستند؛ موجوداتی ریز که با واکنش به تغییراقلیم، می‌توانند چرخه‌های بازخوردی به راه بیندازند و ذوب یخ‌ها را شتاب دهند. بیش از ۷۰ درصد منابع آب شیرین زمین در یخ‌ها و برف‌ها ذخیره شده است و میلیاردها نفر از جریان‌های یخچالی برای نوشیدن، کشاورزی و انرژی آبی استفاده می‌کنند. بنابراین، سرنوشت این میکروب‌ها و یخ‌ها صرفاً مسئله‌ای محلی نیست، بلکه پیوندی مستقیم با امنیت جهانی آب و غذا دارد.

پدیده تاریک‌شدن زیستی

یکی از مهم‌ترین نقش‌های این میکروب‌ها تولید رنگ‌دانه‌های تیره برای جذب نور و محافظت در برابر اشعه فرابنفش است. همین ویژگی باعث می‌شود سطح برف و یخ تیره‌تر شود، گرمای بیشتری جذب کند و سریع‌تر ذوب شود. علاوه‌براین، میکروب‌ها گردوغبار و ذرات تیره محیطی را نیز به دام می‌اندازند و اثر تاریک‌شدن یخ را تشدید می‌کنند.

گرمایش جهانی، طولانی‌تر شدن فصل‌های ذوب و تغییر شیمی برف به‌دلیل آلودگی هوا و گردوغبار، محیطی غنی‌تر برای رشد این میکروب‌ها ایجاد کرده است. درنتیجه، چرخه‌ای بازخوردی به‌وجود می‌آید: میکروب‌ها سطح یخ را تیره می‌کنند، ذوب را افزایش می‌دهند و با آشکار شدن ذرات و مواد مغذی بیشتر، رشد میکروب‌ها نیز شدت می‌گیرد.

نمونه بارز این پدیده در جنوب‌غربی گرینلند رخ می‌دهد؛ جایی که هر تابستان منطقه‌ای تیره به‌وسعت بیش از صد هزار کیلومترمربع از فضا دیده می‌شود. مطالعه‌ای در سال ۲۰۲۰ نشان داد این میکروب‌ها مسئول ۴.۴ تا ۶ گیگاتن رواناب سالانه هستند؛ یعنی تا ۱۳ درصد کل آب ذوب‌شده صفحه یخی گرینلند. با توجه به آنکه این صفحه یخی توان بالا بردن سطح دریاها تا بیش از هفت متر را دارد، چنین سهمی بسیار قابل‌توجه است.

سایه متان در زیر یخ‌ها

تهدید دیگر نه روی سطح، که در زیر یخچال‌ها نهفته است. یخ  همچون درپوشی بر ذخایر عظیم متان عمل می‌کنند. با ذوب‌شدن این لایه‌ها، مسیرهای تازه‌ای برای رهایی این گاز گلخانه‌ای گشوده می‌شود. پژوهش‌های «اندی هادسون» در اسوالبارد نشان داده است آب‌های زیرزمینی تحت فشار از شکاف‌های یخ بالا می‌آیند و سرشار از متان‌اند؛ به‌گونه‌ای‌که سطح آبگیرها گاه با حباب‌های متان برهم می‌خورد. هادسون این وضعیت را به «شکست هیدرولیکی طبیعی» تشبیه می‌کند؛ پدیده‌ای که می‌تواند هزینه‌های اقلیمی بین ۲۵ تا ۷۰ تریلیون دلار به جهان تحمیل کند.

اما امیدواری کوچکی هم وجود دارد: در همین محیط‌ها، جوامع میکروبی ویژه‌ای به‌نام «متان‌خوار» کشف شده‌اند که می‌توانند متان را مصرف کنند و جلوی انتشار کامل آن را بگیرند. هرچند این پدیده در همه‌جا عمل نمی‌کند، اما نشان می‌دهد نقش میکروب‌ها دوگانه است؛ هم شتاب‌دهنده ذوب‌اند و هم می‌توانند در مواردی مانع تشدید بحران شوند.

یخچال‌های در حال احتضار و آینده

ادواردز در بازدیدی از یخچال فاکسفونا شاهد بود سطح یخ چهار متر پایین‌تر از سال گذشته قرار گرفته است. او درباره مشاهداتش می‌گوید: «این یخچالی در حال مرگ است.» برای او، ازدست‌دادن زیستگاه‌های میکروبی که پیش‌تر مطالعه کرده بود، مانند تجربه زیست‌شناسانی است که مرجان‌های سفیدشده را از دست می‌دهند. درواقع، این جوامع میکروبی نه‌تنها ارزش علمی دارند، بلکه ذخایری ژنتیکی با ظرفیت‌های بالقوه برای داروسازی، صنعت و مدیریت پسماند به‌شمار می‌روند. ادواردز خواستار ایجاد یک بانک جهانی برای حفظ تنوع میکروبی قطبی است؛ مشابه «بانک بذر جهانی اسوالبارد» که انواع بذرهای گیاهی را در دل پایایخبندان ذخیره کرده است. به‌باور او، این تنها راه حفظ میراثی است که به‌زودی با نابودی یخچال‌ها از بین خواهد رفت.

ادواردز وضعیت فعلی را به بیماران زوال عقلی تشبیه می‌کند.  به‌باور او، یخچال‌های قطبی نیز چنین‌اند: بیمارانی در حال احتضار که هر بار نشانه‌ای تازه از مرگ خود را بروز می‌دهند، و جهان هنوز در بی‌خبری، گام‌به‌گام شاهد نابودی آنهاست.

منبع: گاردین
ترجمه: امین فریدونی