El cambio climático está calentando el Ártico hasta cuatro veces más rápido que el promedio mundial. Una de las consecuencias es que el río Yukón de Alaska está erosionando el permafrost que se está descongelando y liberando sedimentos cargados de mercurio, algo que puede poner en peligro a millones de personas.
- Tal y como explica el medio The Conversation, el permafrost es la capa bajo la superficie de la Tierra que permanece a una temperatura igual o inferior a 0 ºC durante al menos dos años consecutivos. Esta puede encontrarse en tierra firme o bajo el fondo del océano.
- Esta capa debe su origen a las glaciaciones ocurridas durante el Pleistoceno. En ella quedaron atrapados restos de gases de efecto invernadero y metales tóxicos, entre los que se encuentra el mercurio. Ahora, todos esos materiales se estarían liberando y ríos como el Yukón los arrastran.
- Según un estudio publicado en la revista Environmental Research Letters, este fenómeno podría poner en peligro a los habitantes del Círculo Polar Ártico, especialmente a los que residen en zonas donde se prevé que el permafrost desaparecerá totalmente para el año 2050.
Parra llevar a cabo el estudio, los expertos midieron con satélites las concentraciones de mercurio en los sedimentos de las riberas del río Yukón. Los resultados fueron que coinciden con las estimaciones más altas de estudios anteriores, lo que indica que el mercurio está siendo liberado en grandes cantidades.
- Josh West, coautor del estudio y profesor en la Universidad del Sur de California, advirtió: «Podría haber una bomba de mercurio gigante en el Ártico a punto de explotar». Además, la situación podría empeorar con el tiempo, afectando la cadena alimentaria y por lo tanto, llegar al cuerpo humano.
A pesar de ello, por el momento la cantidad de mercurio liberada no supone una amenaza para el agua potable. Sin embargo, si el permafrost sigue derritiéndose, el impacto ambiental y en la salud pública podría ser devastador.
Los ríos de Alaska se están volviendo anaranjados
Según un estudio, los ríos y arroyos en Alaska están cambiando de color, de un azul limpio y claro a un naranja oxidado, debido a los metales tóxicos liberados por el deshielo del permafrost.
- El hallazgo sorprendió a los investigadores del Servicio de Parques Nacionales, la Universidad de California en Davis y el Servicio Geológico de Estados Unidos, que realizaron pruebas en 75 lugares de las vías fluviales de Brooks Range en Alaska.
- Los ríos y arroyos de la cordillera parecieron oxidarse y volverse turbios y anaranjados en los últimos cinco a 10 años, según el estudio publicado en la revista Communications: Earth & Environment.
La decoloración y la nubosidad son causadas por metales como hierro, zinc, cobre, níquel y plomo, descubrieron los investigadores, algunos de los cuales son tóxicos para los ecosistemas de ríos y arroyos, a medida que el permafrost se derrite y expone las vías fluviales a minerales encerrados bajo tierra durante mucho tiempo. miles de años.
“Estamos acostumbrados a ver esto en partes de California, partes de los Apalaches donde tenemos historia minera. Este es un proceso clásico que ocurre en ríos aquí en los EE. UU. continentales que han sido impactados durante más de 100 años desde algunas de las fiebres mineras en la década de 1850”, dijo Brett Poulin, coautor del estudio y profesor de toxicología ambiental. en la Universidad de California Davis.
«Pero es muy sorprendente verlo cuando estás en una de las áreas naturales más remotas y lejos de una fuente minera».
- Los suelos árticos contienen naturalmente carbono orgánico, nutrientes y metales, como el mercurio, dentro de su permafrost, según el estudio.
- Las altas temperaturas han provocado que estos minerales y las fuentes de agua a su alrededor se encuentren a medida que el permafrost se derrite.
- Los estudios han demostrado que el Ártico se está calentando cuatro veces más rápido que el resto del mundo .
«Lo que creemos que estamos viendo es este deshielo del suelo que está ocurriendo más rápido allí que en otros lugares», dijo Poulin. «Es realmente una consecuencia inesperada del cambio climático».
- Los investigadores utilizaron imágenes de satélite para determinar cuándo se produjo el cambio de color en diferentes ríos y arroyos.
«En varios de los lugares donde ocurrió, los aumentos más drásticos se produjeron entre 2017 y 2018 y coincidieron con los años más cálidos registrados en ese momento», dijo Poulin.
Esta decoloración se ha relacionado con “disminuciones dramáticas” en la vida acuática, lo que genera preocupación sobre cómo el continuo derretimiento del permafrost afectará a las comunidades que dependen de esas vías fluviales para beber y pescar.
Sólo en los ríos árticos de Alaska reside una variedad de peces que son “críticos para la subsistencia, la pesca deportiva y comercial”, escribieron los investigadores. Poulin dijo que las comunidades locales expresaron sus preocupaciones y observaciones a los investigadores del estudio desde hace siete años.
Alaska no es el único estado que experimenta este fenómeno. Otro estudio, publicado apenas un mes antes de que los investigadores de Alaska hicieran públicos sus hallazgos, detalla cómo las Montañas Rocosas de Colorado están experimentando efectos similares debido, entre otras cosas, al calentamiento del clima.
- El estudio , publicado por Water Resources Research, señala un aumento de las concentraciones de metales (a saber, sulfato, zinc y cobre) en 22 de los arroyos de montaña de Colorado en los últimos 30 años.
- Los investigadores encontraron que un caudal reducido representó la mitad del aumento, mientras que la otra mitad, dicen, se debe al deshielo del suelo congelado que permite que los minerales se filtren fuera del lecho de roca.
- Estos estudios se han extendido más allá de los EE.UU. en el pasado. En los Andes chilenos, los Alpes europeos y los Pirineos del norte de España se han realizado investigaciones similares sobre el aumento de las concentraciones de metales y elementos de tierras raras en ríos y arroyos de montaña .
Aunque algunas de estas áreas han estado expuestas a sitios mineros y, por lo tanto, han visto concentraciones de metales en ríos y arroyos a lo largo de los años, los aumentos observados plantean dudas sobre cómo el cambio climático seguirá impactando las fuentes de agua de las montañas.
Los investigadores en Alaska continuarán sus estudios en los próximos años para determinar la ubicación de las fuentes de metales y minerales, y cómo se verá afectada la vida acuática y humana.
Derretimiento del permafrost podrían liberar en el Ártico microbios
Los científicos han advertido que la humanidad se enfrenta a una nueva y extraña amenaza. El aumento de las temperaturas, que están provocando el derretimiento del permafrost, y un incremento de la actividad naviera en zonas de Siberia podrían liberar en el Ártico microbios atrapados en el permafrost durante más de 30.000 años.
- Una alerta que ha confirmado el genetista Jean-Michel Claverie de la Universidad de Aix-Marsella. Y que ha respaldado la viróloga Marion Koopmans del Centro Médico Erasmus de Rotterdam.
- Hay indicios que existe un riesgo real de que un virus pueda desencadenar un brote de enfermedad, por ejemplo mediante una forma antigua de polio. «Tenemos que asumir que algo así podría suceder», señala a The Observer.
- «Vivimos en un mundo de microorganismos. Lo conocido es muy muy poco. Por lo tanto, de las perforaciones o de los estudios que del permafrost pueden salir muchísimas cosas», dijo José Luis Copa Patiño, Profesor de microbiología en la Universidad de Alcalá.
En detalle, han explicado que el problema más cercano en el tiempo es la desaparición del hielo marino del Ártico. Lo que se traduce en un aumento del transporte marítimo en Siberia y en la planificación de grandes operaciones mineras que buscan extraer petróleo y minerales perforando enormes agujeros en las profundidades del permafrost.
Derretimiento del hielo
- El Instituto de Investigaciones Geológicas de EE.UU. afirma que en la zona ártica existen unas reservas de 20.000- 46.000 millones de petróleo y de 36-83 billones de m3 de gas. Una enorme riqueza que se completa con yacimientos de manganeso, plomo, oro y diamantes, junto a otros recursos que podrían explotarse.
«Esas operaciones liberarán grandes cantidades de patógenos que aún prosperan allí. Los mineros entrarán y respirarán los virus. Los efectos podrían ser calamitosos», indicó el científico francés.
- El grupo de Claverie, en 2014, ya consiguió aislar virus en Siberia que aún podían infectar organismos unicelulares. Una muestra incluso tenía 48.500 años. Y posteriores estudios identificaron siete sitios diferentes en Siberia en los que podían encontrarse lo que llaman virus zombie o virus Matusalén que aún podían atacar a células cultivadas.
«Pero podrían existir otros que podrían infectar al ser humano. Hemos identificado rastros genómicos de poxvirus y herpesvirus, que son patógenos humanos bien conocidos, por ejemplo», ha indicado el genetista a la publicación británica.
- José Luis Copa Patiño, profesor de microbiología en la Universidad de Alcalá, nos recuerda que en realidad vivimos en un mundo de microorganismos. En cuanto a las bacterias solo conocemos aproximadamente del 1% al 3% de ellas, el resto nunca las hemos estudiado, principalmente porque no crecen en los medios de cultivo.
- Y en el caso de los virus, el porcentaje estudiado sería incluso menor. «Lo conocido es muy muy poco. Por lo tanto, de las perforaciones o de los estudios que del permafrost pueden salir muchísimas cosas«, afirma.
Un punto a favor es que podrían encontrarse virus capaces de realizar la fagoterapia, es decir que fueran capaces de destruir a las bacterias resistentes a los antibióticos, y que son actualmente una gran preocupación. No obstante, cabe reseñar que en 2011 los científicos consiguieron extraer ADN de bacterias, de hace 30.000, que estaban enterradas en el hielo, y que eran resistentes a los antibióticos.
- Patiño también nos señala que otro factor a tener en cuenta es la temperatura del suelo. Cuando esos microorganismos se liberen moléculas como el metano o el CO2 lo harán con ellos, lo que a su vez aumentaría aún más la temperatura de la región.
- Además, en la turba que hay en el permafrost está almacenado el 40% de los depósitos de carbono del planeta. Su derretimiento sería como quemar varias veces todos los bosques del mundo.
- Un estudio del profesor Paul Glover, de la Universidad de Leeds, indica que la desaparición del permafrost en el Ártico liberaría el gas radón, un gas radiactivo que provoca una de cada diez muertes de cáncer de pulmón.
Las cosas están cambiando
- Oriol Grau, investigador postdoctoral Marie Curie de la Universidad de Amberes (Bélgica) aclaró a ABC que el permafrost es el suelo que está permanentemente congelado. Sobre él hay una parte superficial, denominada activa, que durante la estación cálida se puede derretir, pero por debajo, el permafrost quedaba siempre intacto. Esta capa helada «se encuentra en zonas árticas y subárticas o de mucha altitud», afirma. Y cubre una quinta parte del hemisferio norte.
- Y Miguel Ángel de Pablo, geólogo y profesor de ciencias ambientales de la Universidad de Alcalá, nos explicó anteriormente que el espesor del permafrost puede llegar a centenares de metros y la capa activa tiene entre unos pocos centímetros y un par de metros. «Pero ahora estamos viendo colapsos del terreno». En suma, el permafrost está cambiando y está afectando a su entorno.
Claverie dijo que el punto crucial del permafrost es que es frío, oscuro y carece de oxígeno, lo cual es perfecto para preservar material biológico, es más se podría poner un yogur en permafrost y aún podría ser comestible 50.000 años después.
Pueden volver. Y no es un temor gratuito, en 1918, en cadáveres enterrados en fosas comunes de Alaska se descubrieron fragmentos de ARN del virus de la gripe española. Y los científicos creen que la viruela y la peste bubónica también pueden estar enterradas en Siberia.
- Asimismo, en un estudio de 2011 Boris Revich y Marina Podolnaya afirmaban que por el derretimiento del permafrost, infecciones mortales de los siglos XVIII y XIX pueden volver.
- Y señalaban que las zonas cerca de los cementerios, donde fueron enterradas las víctimas de estas enfermedades, pueden ser los focos.
- Este estado de alerta no solo se extiende a las zonas con hielo, dado que en 2017, científicos de la NASA ya encontraron microbios de 10.000 y 50.000 años de antigüedad en cristales en una mina mexicana.
Patiño también destaca que los virus que pueden aflorar de la deforestación de selvas. Virus que ha estado dentro de determinados animales en lo profundo de la selva y que pueden entrar en contacto con el ser humano. «Vivimos en un mundo muy globalizado y cualquier cosa nos afecta a todos», afirma el profesor de microbiología.
- Planificar. Frente a estas preocupaciones los científicos han comenzado a desplegar una red de vigilancia del Ártico para la detección de casos de personas infectadas por microorganismos antiguos. Que a su vez servirían para contener la expansión del brote. Para ello se han centrado en las regiones del sur.
Por el contrario, Claverie señala que se ha desatendido la posibilidad de que un brote pudiera surgir en el extremo norte y viajar al sur. «Creo que eso es un descuido. Hay virus ahí arriba que tienen el potencial de infectar a los humanos y provocar un nuevo brote de enfermedad».
- De Pablo recuerda que hace ya unos años, una niña y su padre enfermaron de ántrax por tocar los restos de un reno cuando este surgió al descongelarse la capa de permafrost en el que estaba. Y también se infectaron más de 2.000 renos.
- Eso pone de manifiesto, para el experto, que podría haber bacterias o virus para los que los ecosistemas actuales y nuestros sistemas no estén adaptados. De ahí la advertencia constante de los científicos por un problema latente y verdadero. Y sobre todo, inciden en el precio de no estar preparados.
¿Qué es el permafrost del Ártico?
- El permafrost es una capa que se encuentra en el subsuelo de la corteza terrestre y está congelada de manera permanente en algunos de los sitios fríos del mundo. Sirve para almacenar gases de efecto invernadero de forma natural sin que estos se esparzan en la atmosfera.
Sin embargo, existe un gran riesgo por su derretimiento, ya que esto provocaría la liberación a la de millones de toneladas de metano y dióxido de carbono orgánico a la atmósfera y podrían agravar más el cambio climático.
Este se encuentra principalmente en la región del Ártico, particularmente en Siberia, Rusia; Alaska, EU; Canadá y Groenlandia, Dinamarca.
Los peligros de las enfermedades ocultas bajo el hielo
Hemos tenido antibióticos durante casi un siglo y las bacterias han respondido mejorando su resistencia a estos. La batalla es interminable.
Pero, ¿qué pasaría si de repente nos exponemos a bacterias y virus mortales que han estado «dormidos» durante miles de años, o que nunca antes hemos conocido?
- El cambio climático está derritiendo los suelos del permafrost -la capa de suelo permanentemente congelada en las regiones polares-, liberando virus y bacterias antiguos que han permanecido latentes y vuelven a la vida.
- En agosto de 2016, en un remoto rincón de la tundra siberiana llamada Península de Yamal, en el Círculo Polar Ártico, un niño de 12 años murió y al menos veinte personas fueron hospitalizadas después de haber sido infectadas por ántrax.
- La teoría es que hace más de 75 años murió un reno infectado con la bacteria y su carcasa congelada quedó atrapada bajo una capa de permafrost. Allí permaneció hasta una ola de calor en el verano de 2016, cuando se descongeló.
Esto liberó el ántrax infeccioso en el agua y el suelo cercanos, y luego en la cadena de suministro de alimentos. Más de 2.000 renos se infectaron, lo que condujo a un reducido número de casos en humanos. Pero se teme que este no sea un caso aislado. A medida que la Tierra se calienta, más permafrost se derretirá.
- Bajo circunstancias normales, las capas superficiales, de unos 50 cm de profundidad, se funden cada verano. Pero ahora el calentamiento global está exponiendo gradualmente las capas más antiguas del permafrost.
- La temperatura en el Círculo Polar Ártico está aumentando aproximadamente tres veces más rápido que en el resto del mundo. A medida que el hielo y el permafrost se derriten, pueden liberarse otros agentes infecciosos.
- «El permafrost es un muy buen conservante de microbios y virus, porque es frío, no contiene oxígeno y es oscuro», explica el biólogo evolutivo Jean-Michel Claverie de la Universidad de Aix-Marseille, en Francia.
Los científicos han descubierto fragmentos de ARN (ácido ribonucleico) del virus de la gripe española de 1918 en cadáveres enterrados en fosas comunes en la tundra de Alaska. La viruela y la peste bubónica también están probablemente enterradas en Siberia.
Enfermedades decimonónicas
En un estudio de 2011, Boris Revich y Marina Podolnaya advirtieron: «Como consecuencia del derretimiento del permafrost, los vectores de infecciones mortales de los siglos XVIII y XIX pueden volver, especialmente cerca de los cementerios donde fueron enterradas las víctimas de estas infecciones».
Por ejemplo, en la década de 1890 hubo una importante epidemia de viruela en Siberia y una ciudad perdió hasta el 40% de su población.
- Los cadáveres fueron sepultados bajo la capa superior de permafrost en las riberas del río Kolyma. 120 años después, los desbordamientos del Kolyma han comenzado a erosionar las riberas, y el derretimiento del permafrost ha acelerado este proceso de erosión.
- En un estudio de 2014, un equipo liderado por Claverie revivió dos virus que habían quedado atrapados en el permafrost siberiano durante 30.000 años.
- Conocidos como Pithovirus sibericum y Mollivirus sibericum, ambos son «virus gigantes», porque a diferencia de la mayoría, son tan grandes que pueden ser vistos bajo un microscopio regular. Fueron descubiertos a unos 30 metros bajo tierra en la tundra costera.
Una vez revividos, se convirtieron rápidamente en infecciosos. Afortunadamente para nosotros, estos virus en particular sólo infectan las amebas unicelulares; sin embargo, el estudio sugiere que otros, que realmente podrían infectar a los seres humanos, podrían ser revividos de la misma manera.
También por la acción del hombre
- El calentamiento global no tiene que derretir directamente el permafrost para representar una amenaza.
- Debido a que el hielo marino del Ártico se está derritiendo, la costa norte de Siberia se ha vuelto más fácilmente accesible por mar.
- Como resultado, la explotación industrial, incluyendo la minería de oro y minerales, y la perforación de petróleo y gas natural, ahora se está volviendo rentable.
«Por el momento, estas regiones están desiertas y las capas profundas del permafrost no se ven afectadas», dice Claverie.
«Sin embargo, estas capas antiguas podrían verse expuestas por la excavación en la minería y las operaciones de perforación. Si todavía hay allí virus viables, esto podría significar un desastre».
- Claverie dice que los virus de los primeros seres humanos en poblar el Ártico podrían resurgir, e incluso podíamos ver virus de especies de homínidos extintos como Neandertales y Denisovanos.
- El equipo de Claverie también ha encontrado algunas secuencias de ADN que parecen venir de virus, incluyendo el herpes; sin embargo, todavía no ha hallado ningún rastro de viruela. Por razones obvias, no han intentado revivir ninguno de los patógenos.
Parece que los patógenos aislados de los seres humanos también surgirán de otros lugares, no sólo el hielo o el permafrost.
- En febrero de 2017, científicos de la NASA anunciaron que habían encontrado microbios de 10.000 a 50.000 años de antigüedad dentro de cristales en una mina mexicana.
- Estaban en la Cueva de los Cristales, parte de una mina en Naica, en el norte de México, que contiene muchos cristales de color blanco lechoso de la selenita mineral, formados durante cientos de miles de años.
- Incluso bacterias más antiguas se han encontrado en la cueva de Lechuguilla en Nuevo México, a 300 metros bajo tierra. Estos microbios no han visto la superficie durante más de 4 millones de años.
La cueva nunca ve la luz del sol, y está tan aislada que demora unos 10.000 años que el agua de la superficie entre en la cueva.
Resistencia natural
A pesar de esto, las bacterias de alguna manera se han vuelto resistentes a 18 tipos de antibióticos, incluyendo fármacos considerados como un «último recurso» para combatir las infecciones.
Esto sugiere que la resistencia a los antibióticos ha existido durante millones o incluso miles de millones de años.
- La razón de esto es que muchos tipos de hongos, e incluso otras bacterias, producen naturalmente antibióticos para ganar una ventaja competitiva sobre otros microbios. Así fue como Fleming descubrió por primera vez la penicilina: las bacterias en una placa de Petri murieron después de que una se contaminó con un moho que excretaba antibióticos.
En las cuevas, donde hay poca comida, los organismos deben ser despiadados si quieren sobrevivir.
- Las bacterias como la Paenibacillus pueden haber tenido que desarrollar resistencia a los antibióticos para evitar ser asesinadas por organismos rivales. Aunque la Paenibacillus en sí no es dañina para los seres humanos, podría en teoría transmitir su resistencia a los antibióticos a otros patógenos. Sin embargo, como está aislada debajo de 400 metros de roca, esto parece improbable.
La resistencia natural a los antibióticos es probablemente tan frecuente que muchas de las bacterias que emergen del derretimiento del permafrost ya la tienen.
En consonancia con eso, en un estudio de 2011 los científicos extrajeron ADN de bacterias encontradas en el permafrost de 30.000 años de antigüedad en la región de Beringia, entre Rusia y Canadá. Encontraron genes que codifican resistencia a beta-lactama, tetraciclina y antibióticos glicopéptidos. /PUNTOporPUNTO
Documento Íntegro en el Enlace:
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/ad536e/pdf
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