Zmiana klimatu jest ciągłym problemem społecznym, ponieważ zagraża florze i faunie XXI wieku. W ostatnich dziesięcioleciach naukowcy ostrzegali, że niektórymi sposobami łagodzenia skutków zjawisk klimatycznych jest ograniczenie lub zatrzymanie szkodliwych antropogenicznych emisji gazów cieplarnianych, a także spalania paliw kopalnych. Od dawna uważano, że ten naturalny problem środowiskowy i ekologiczny można rozwiązać jedynie środkami ludzkimi.

Najnowsze badania wykazały przełomową alternatywę w walce ze zmianami klimatycznymi: wirusy znalezione w wodzie oceanicznej i lodzie Arktyki. Dzięki interwencji człowieka naukowcy rozważają potencjalne możliwości setek tysięcy gatunków wirusów DNA i RNA w oceanach świata. Twierdzą, że te patogeny mogą pomóc w wychwytywaniu dwutlenku węgla w wodzie morskiej i ograniczaniu lub zapobieganiu uwalnianiu metanu.

Zarówno węgiel, jak i metan są szkodliwymi gazami cieplarnianymi, które przyspieszają naturalny proces powstawania efektu cieplarnianego. Zjawisko to ogrzewa planetę w wyniku absorpcji promieniowania słonecznego spowodowanego przez gazy uwięzione w atmosferze. Chociaż wirusy są często znane z wywoływania chorób, badania rzucają światło na potencjalną rolę mikrobiomu oceanicznego w przeciwdziałaniu antropogenicznej zmianie klimatu.

Podwodny metabolizm węgla

Naukowcy z Ohio State University w Stanach Zjednoczonych pod kierownictwem profesora mikrobiologii Matthew Sullivana prowadzą ciągłe badania dotyczące potencjalnej roli wirusów w wodzie oceanicznej i lodzie Arktyki. Zespół Sullivana identyfikuje wiele gatunków wirusów zdolnych do podwodnego metabolizmu węgla. Ten proces biologiczny pozwala wirusom pochłaniać dwutlenek węgla (CO2), a co za tym idzie, zmniejszać jego ilość w atmosferze ziemskiej.

Do tej pory naukowcy z uniwersytetu w Ohio zidentyfikowali już 128 wirusów posiadających pożądaną cechę metaboliczną, której nie posiadają wszystkie mikroorganizmy. Naukowcy mają nadzieję, że konstruując te wirusy, patogeny nie tylko będą w stanie wychwytywać węgiel w oceanach, ale także zapobiegać ucieczce metanu z topniejącego lodu Arktyki. Przy pomocy sztucznej inteligencji naukowcy mogą modyfikować mikrobiom oceaniczny.

Inżynieria mikrobiomu oceanicznego

17 lutego Sullivan przedstawił swoje badania dotyczące inżynierii mikrobiomu oceanicznego w walce ze zmianami klimatycznymi podczas dorocznego spotkania w Denver w Kolorado, zorganizowanego przez Amerykańskie Stowarzyszenie na rzecz Postępu Nauki. Trwające badania przedstawiono w kontekście słabo poznanej roli i czynników napędzających drobnoustroje w złożonych ekosystemach, co uniemożliwia skuteczne zarządzanie nimi.

Obecnie, gdy społeczność naukowa wykonała niedawno mapę tych mikroorganizmów, celem badań jest opracowanie tych wirusów i zbiorowisk drobnoustrojów tak, aby potencjalnie stabilizowały klimat Ziemi poprzez pochłanianie gazów cieplarnianych z atmosfery. Przełomowe odkrycie ukrytych możliwości wirusów może również pomóc w bieżących wysiłkach na rzecz ograniczenia zmian klimatycznych, takich jak kraje będące członkami Porozumienia paryskiego z r. 2015 pod przewodnictwem ONZ.

Obecnie wirusy morskie są najliczniejszymi organizmami biologicznymi występującymi w oceanach Ziemi. Według Australijskiego Instytutu Nauk o Morzu australijskiego rządu ich populacja może osiągnąć nawet 10 milionów w jednej łyżeczce wody morskiej.

Opracowanie: irme.pl