Suhu Arktik yang lebih hangat mencairkan permafrost di kawasan itu – lapisan tanah beku di bawah tanah – dan berpotensi menimbulkan virus yang, setelah tidak aktif selama puluhan ribu tahun, dapat membahayakan kesehatan hewan dan manusia.
Meskipun epidemi yang dipicu oleh penyakit dari masa lalu terdengar seperti plot film fiksi ilmiah, para ilmuwan memperingatkan risikonya – meskipun rendah – kurang dihargai.
Limbah kimia dan radioaktif yang berasal dari Perang Dingin, berpotensi membahayakan satwa liar dan mengganggu ekosistem, juga dapat dilepaskan selama krisis.
Tonton Berita terbaru di Channel 7 atau streaming gratis di 7plus >>
“Ada banyak hal yang terjadi dengan permafrost yang memprihatinkan, dan (ini) benar-benar menunjukkan mengapa sangat penting bagi kita untuk menjaga permafrost beku sebanyak mungkin,” kata ilmuwan iklim Jet Propulsion Laboratory NASA Kimberley Miner.
Permafrost menutupi seperlima Belahan Bumi Utara, mendukung tundra Arktik dan hutan boreal Alaska, Kanada, dan Rusia selama ribuan tahun.
Ini berfungsi sebagai semacam kapsul waktu, melestarikan – selain virus kuno – sisa-sisa mumi dari beberapa hewan punah yang telah dapat digali dan dipelajari oleh para ilmuwan dalam beberapa tahun terakhir, termasuk dua anak singa gua dan badak berbulu.
Inti bumi yang dibor dari permafrost Siberia telah dianalisis untuk virus beku. Kredit: Jean-Michel Claverie/IGS/CNRS-AM
Alasan permafrost sebagai media penyimpanan yang baik bukan hanya karena dingin — ini adalah lingkungan bebas oksigen yang tidak dapat ditembus cahaya. Tapi suhu Arktik saat ini memanas hingga empat kali lebih cepat daripada bagian planet lainnya, melemahkan lapisan atas permafrost di kawasan itu.
Untuk lebih memahami risiko yang ditimbulkan oleh virus beku, profesor kedokteran dan genomika Aix-Marseille University School of Medicine Emeritus Jean-Michel Claverie telah menguji sampel tanah yang diambil dari permafrost Siberia untuk melihat apakah ada partikel virus yang terkandung di dalamnya yang masih menular.
Ilmuwan Prancis sedang mencari apa yang dia gambarkan sebagai “virus zombie” – dan dia menemukan beberapa.
Jean-Michel Claverie bekerja di ruang sub-sampling di Alfred Wegener Institute di Postsdam, tempat inti permafrost disimpan. Kredit: Jean-Michel Claverie
Para pemburu virus
Claverie mempelajari jenis virus tertentu yang pertama kali ditemukannya pada tahun 2003. Dikenal sebagai virus raksasa, mereka jauh lebih besar dari varietas normal dan dapat dilihat di bawah mikroskop cahaya normal, berlawanan dengan mikroskop elektron yang lebih kuat — yang menjadikannya sebuah model yang bagus untuk jenis pekerjaan ini.laboratorium.
Usahanya untuk mendeteksi virus yang membeku di permafrost sebagian terinspirasi oleh sekelompok ilmuwan Rusia yang pada tahun 2012 menghidupkan kembali bunga liar dari jaringan benih berusia 30.000 tahun yang ditemukan di liang tupai. Sejak itu, para ilmuwan juga berhasil menghidupkan kembali hewan mikroskopis purba.
Pada tahun 2014, Claverie berhasil menghidupkan kembali virus yang dia dan timnya isolasi dari permafrost, membuatnya menular untuk pertama kalinya dalam 30.000 tahun dengan memasukkannya ke dalam sel kultur.
Demi keamanan, dia memilih mempelajari virus yang hanya bisa menargetkan amuba bersel tunggal, bukan hewan atau manusia.
Dia mengulangi prestasinya pada tahun 2015, mengisolasi jenis virus berbeda yang juga menargetkan amuba. Dan dalam penelitian terbarunya, yang diterbitkan 18 Februari di jurnal Virus, Claverie dan timnya mengisolasi beberapa galur virus purba dari berbagai sampel permafrost yang diambil dari tujuh tempat berbeda di seluruh Siberia dan menunjukkan bahwa masing-masing dapat menginfeksi sel amuba yang dikultur.
Fotomikrograf yang disempurnakan komputer dari Pithovirus sibericum diisolasi dari sampel permafrost berusia 30.000 tahun pada tahun 2014. Kredit: Jean-Michel Claverie/IGS/CNRS-AMU
Strain terbaru mewakili lima keluarga virus baru, selain dua yang sebelumnya dia hidupkan kembali. Yang tertua berusia hampir 48.500 tahun, berdasarkan penanggalan radiokarbon tanah, dan berasal dari sampel bumi yang diambil dari danau bawah tanah 16m di bawah permukaan. Sampel termuda, yang ditemukan di isi perut dan lapisan mammoth berbulu, berusia 27.000 tahun.
Virus yang menginfeksi amoeba yang masih menular setelah sekian lama menunjukkan potensi masalah yang lebih besar, kata Claverie. Dia khawatir publik akan memperlakukan penelitiannya sebagai keingintahuan ilmiah dan tidak menganggap prospek kebangkitan kembali virus kuno sebagai ancaman kesehatan masyarakat yang serius.
“Kami sedang melihat virus yang menginfeksi amuba ini sebagai pengganti untuk semua kemungkinan virus lain yang mungkin ada di permafrost,” kata Claverie kepada CNN.
“Kami melihat efek dari banyak, banyak, banyak virus lainnya. Jadi kita tahu mereka ada di sana.
“Kami tidak tahu pasti apakah mereka masih hidup.
“Tapi alasan kami adalah jika virus amuba hidup, tidak ada alasan mengapa virus lain tidak hidup, dan mampu menginfeksi inangnya sendiri.”
Preseden untuk infeksi manusia
Jejak virus dan bakteri yang dapat menginfeksi manusia telah ditemukan terawetkan di permafrost.
Sampel paru-paru dari mayat wanita yang digali pada tahun 1997 dari permafrost di sebuah desa di Semenanjung Seward Alaska mengandung bahan genomik dari strain influenza yang bertanggung jawab atas pandemi tahun 1918.
Pada tahun 2012, para ilmuwan mengkonfirmasi bahwa tubuh mumi seorang wanita berusia 300 tahun yang dikubur di Siberia mengandung penanda genetik dari virus penyebab cacar.
Wabah antraks di Siberia yang menyerang puluhan manusia dan lebih dari 2.000 rusa antara Juli dan Agustus pada tahun 2016 juga dikaitkan dengan pencairan permafrost yang lebih dalam selama musim panas yang sangat panas, yang memungkinkan spora tua Bacillus anthracis muncul kembali dari kuburan tua atau hewan. bangkai.
Profesor emerita Birgitta Evengard dari Departemen Mikrobiologi Klinis Universitas Umea mengatakan perlu ada pengawasan yang lebih baik terhadap risiko yang ditimbulkan oleh patogen potensial dalam pencairan permafrost, tetapi memperingatkan terhadap pendekatan yang mengkhawatirkan.
“Anda harus ingat bahwa pertahanan kekebalan kita telah dikembangkan dalam kontak dekat dengan lingkungan mikrobiologis,” kata profesor Swedia itu.
Evengard adalah bagian dari CLINF Nordic Center of Excellence, sebuah kelompok yang menyelidiki dampak perubahan iklim terhadap prevalensi penyakit menular pada manusia dan hewan di wilayah utara.
“Jika ada virus yang tersembunyi di permafrost yang belum pernah kita sentuh selama ribuan tahun, mungkin pertahanan kekebalan tubuh kita tidak memadai,” katanya.
“Adalah benar untuk menghormati situasi dan bersikap proaktif dan tidak hanya reaktif. Dan cara melawan rasa takut adalah dengan memiliki pengetahuan.”
Sebuah perahu berfungsi sebagai kantin dan ruang penyimpanan untuk tim yang mengambil inti yang digunakan Claverie dalam eksperimennya. Kredit: Jean-Michel Claverie/IGS/CNRS-AM
Kemungkinan limpahan virus
Tentu saja, di dunia nyata, para ilmuwan tidak tahu berapa lama virus dapat tetap menular setelah terpapar kondisi saat ini, atau seberapa besar kemungkinan virus tersebut menemukan inang yang cocok.
Tidak semua virus adalah patogen yang dapat menyebabkan penyakit – ada yang jinak atau bahkan bermanfaat bagi inangnya.
Dan, meskipun merupakan rumah bagi 3,6 juta orang, Arktik masih merupakan tempat yang jarang penduduknya – membuat risiko manusia terpapar virus purba sangat rendah.
Namun, “risiko pasti akan meningkat dalam konteks pemanasan global di mana pencairan permafrost akan terus meningkat, dan lebih banyak orang akan menghuni Arktik karena industrialisasi,” kata Claverie.
Dan Claverie tidak sendirian dalam memperingatkan bahwa kawasan itu bisa menjadi lahan subur untuk peristiwa limpahan — ketika virus berpindah ke inang baru dan mulai menyebar.
Tahun lalu, tim ilmuwan menerbitkan penelitian tentang sampel tanah dan sedimen yang diambil dari Danau Hazen, sebuah danau air tawar di Kanada yang terletak di dalam lingkaran Arktik. Mereka mengurutkan materi genetik dalam sedimen untuk mengidentifikasi tanda virus dan genom inang potensial – tumbuhan dan hewan – di daerah tersebut.
Dengan menggunakan analisis model komputer, mereka menyarankan risiko virus menyebar ke inang baru lebih tinggi di lokasi dekat sejumlah besar air lelehan gletser yang mengalir ke danau – sebuah skenario yang menjadi lebih mungkin terjadi saat iklim menghangat.
Inti sampel permafrost. Kredit: Jean-Michel Claverie/IGS/CNRS-AM
Konsekuensi yang tidak diketahui
Mengidentifikasi virus dan bahaya lain yang terkandung dalam permafrost yang memanas adalah langkah pertama dalam memahami risiko yang ditimbulkannya terhadap Arktik, kata Miner. Tantangan lain termasuk mengukur di mana, kapan, seberapa cepat, dan seberapa dalam permafrost akan mencair.
Pencairan bisa menjadi proses bertahap sekecil satu sentimeter per dekade, tetapi juga bisa terjadi lebih cepat, seperti dalam kasus tanah longsor besar yang tiba-tiba dapat membuka lapisan permafrost yang dalam dan kuno.
Proses ini juga melepaskan metana dan karbon dioksida ke atmosfer – penyebab perubahan iklim yang diabaikan dan diremehkan.
Pencairan permafrost bisa bertahap atau terjadi lebih cepat. Kredit: Jean-Michel Claverie/IGS/CNRS-AM
Miner membuat katalog berbagai potensi bahaya yang saat ini membeku di permafrost Arktik dalam makalah tahun 2021 yang diterbitkan dalam jurnal ilmiah Nature Climate Change.
Bahaya yang mungkin terjadi termasuk limbah yang terkubur dari penambangan logam berat dan bahan kimia seperti pestisida DDT, yang dilarang pada awal tahun 2000-an. Bahan radioaktif juga telah dibuang di Kutub Utara – oleh Rusia dan AS – sejak munculnya uji coba nuklir pada 1950-an.
“Pencairan tiba-tiba dengan cepat memperlihatkan cakrawala permafrost tua, melepaskan senyawa dan mikroorganisme yang diasingkan di lapisan yang lebih dalam,” kata Miner dan peneliti lain dalam makalah tahun 2021.
Dalam makalah penelitian, Miner menyebut infeksi langsung manusia dengan patogen purba yang dilepaskan dari permafrost sebagai “saat ini tidak mungkin”.
Namun, Miner mengatakan dia khawatir tentang apa yang dia sebut “mikroorganisme Methuselah” – dinamai tokoh alkitabiah dengan umur terpanjang). Ini adalah organisme yang dapat membawa dinamika ekosistem purba dan punah ke Kutub Utara saat ini, dengan konsekuensi yang tidak diketahui.
Kemunculan kembali mikroorganisme purba memiliki potensi untuk mengubah komposisi tanah dan pertumbuhan vegetatif, kemungkinan lebih mempercepat efek perubahan iklim, kata Miner.
“Kami benar-benar tidak jelas tentang bagaimana mikroba ini akan berinteraksi dengan lingkungan modern,” katanya.
“Ini bukan eksperimen, saya pikir salah satu dari kita ingin menjalankannya.”
Tindakan terbaik, kata Miner, adalah mencoba menghentikan pencairan, dan krisis iklim yang lebih luas, dan membiarkan bahaya ini terkubur di permafrost untuk selamanya.
Steve Smith mengecam kriket Australia karena komentar ‘bukan Australia’
Beberapa rumah sakit Melbourne menyatakan ‘kode kuning’ di tengah gangguan besar
Jika Anda ingin melihat konten ini, sesuaikan Pengaturan Cookie Anda.
Untuk mengetahui lebih lanjut tentang cara kami menggunakan cookie, silakan lihat Panduan Cookie kami.