Možemo mi raspravljati koliko hoćemo o tome je li globalno zatopljenje realnost ili je sve samo zavjerenički prenapuhana panika koju iz boktepita kojih interesa šire razne Thunbergice i Zeleni, ali je neminovna činjenica da na Arktiku sve toplija ljeta i sve kraće zime zaista otapaju vječni led i permafrost - smrznuti sloj tla ispod površine zemlje - otkrivajući slojeve Zemljine geološke i biološke prošlosti iz kojih bi se, nakon što su u polarnom zamrzivaču mirovali desetke tisuća godina, mogli osloboditi bakterije i virusi s potencijalom ugroze zdravlja ljudi i životinja.

Tundre i tajge kao vremenske kapsule

Scenarij smrtonosne pandemije izazvane bolešću iz daleke prošlosti probuđenom iz ledenog sna zaista zvuči poput radnje znanstveno-fantastičnog filma, ali znanstvenici vrlo ozbiljno upozoravaju da su rizici takvih događaja, mada statistički maleni, ipak vrlo podcijenjeni. Apokaliptičnoj prijetnji odmrznutim, mrtvim-a-živim „zombie“ mikroorganizmima osim toga treba pribrojiti i kemijski radioaktivni otpad koji još iz doba Hladnog rata stoji uskladišten u permafrostu kako ne bi naštetio divljim životinjama i poremetio ekosustave, a također se može osloboditi tijekom otapanja.

„S ledenom kapom Zemljinih polova i permafrostom događaju se potencijalno neugodne stvari koje nas znanstvenike zabrinjavaju, jer nam dokazuju kako je važno da što više sadašnjeg leda održimo u smrznutom stanju“, opominje Kimberley Miner, klimatska znanstvenica u NASA-inom laboratoriju pri Kalifornijskom institutu za tehnologiju u Pasadeni, Kalifornija.

Permafrost predstavlja značajan dio globalnog ekološkog sustava, jer prekriva petinu sjeverne hemisfere, tisućljećima održavajući ledeni okov u područjima arktičkih pustopoljina (tundre) i borealnih četinarskih šuma (tajge) Aljaske, Kanade i Rusije. Razlog zašto je permafrost dobar medij za dugovječnu pohranu biološkog materijala nije samo zato što je smrznut; vječno ledeno tlo je osim toga prostor bez kisika u kojega ne prodire ni svjetlost, dakle doslovce ima karakteristike koje suvremena prehrambena industrija ističe kao preporuku za održavanje dugotrajne svježine: „Čuvati zaštićeno od zraka, na hladnom i tamnom mjestu“.

Vječno smrznuta zemlja služi kao neka vrsta vremenske kapsule, čuvajući - osim drevnih virusa - i mumificirane ostatke brojnih izumrlih životinja koje su znanstvenici posljednjih godina uspjeli iskopati i proučavati, uključujući mladunce špiljskog lava i vunastog nosoroga. Ustvari, ako ćemo iskreno, uopće nisu iskopani nego su se sâmi pojavili nakon što se otopio led iznad permafrosta starog 30.000 godina. Jer, arktičke se regije zagrijavaju i do četiri puta brže od ostatka planeta, što gornji sloj nekada ledeno okamenjenog permafrosta pretvara u normalno, blatnjavo tlo omekšano vodom iz odmrznutog leda. A u njemu se razbuđuju i oslobađaju svi virusi i bakterije kojima je u pradavnom dobu vrijeme stalo, zarobljeno ledenim okovom.

Kako bi bolje razumio potencijalne rizike koje bi okolišu i ludima mogli donijeti odmrznuti prethistorijski virusi, Jean-Michel Claverie, profesor medicine i genomike na Medicinskom fakultetu Sveučilišta Aix-Marseille u Marseilleu, testirao je uzorke zemlje uzete iz sibirskog permafrosta kako bi provjerio postoje li u njima virusne čestice i jesu li nakon odmrzavanja sposobne funkcionalno živjeti. Ako shvatimo da je „funkcionalno živjeti“ samo znanstvena metafora za potencijalnu sposobnost zaražavanja živih stanica koju bi odmrznuti virusi mogli imati, jasno je da profesor Claverie u načelu prekopava po smrznutoj zemlji u potrazi za onim što opisuje nazivom „zombie-virusi“. A sve ovo ne biste čitali – već pogađate – da ih nije i pronašao.

Lovac na smrznute divovske viruse

Claverie se sa svojim timom bavi detaljnim istraživanjem jedne vrste virusa koju su prvi put otkrili prije dvadeset godina, još 2003. Poznati su pod nadimkom divovski virusi jer su mnogo veći od tipičnih današnjih virusnih vrsta, vidljivi su već i običnim svjetlosnim, a ne samo snažnim elektronskim mikroskopima, što ih čini pogodnim modelom za ovakvu vrstu proučavanja.

Ta posvećenost detaljnoj analizi vitalnosti virusa zamrznutih u permafrostu djelomično je inspirirana rezultatima prethodnih istraživanja ruskih znanstvenika koji su 2012. godine oživjeli divlji cvijet iz sjemena pronađenog u smrznutoj jazbini vjeverice iz ledenog doba. Baš poput urnebesno histeričnog sabljozubog Scrata koji u crtiću „Ice Age“ manijakalno pokušava uloviti i pospremiti žir da mu se nađe kao hrana u dugim zimskim tisućljećima ledenog doba, tako su i pra-vjeverice prije tridesetak tisuća godina zaista sakupljale plodove i sjemenke, pa ih spremale u svoje tajne ostave. Jedna od tih sjemenki, prvi puta odmrznuta iz permafrosta nakon 32.000 godina duge hibernacije, izrasla je u lijepu biljčicu s bijelim cvjetovima, izravnog pretka današnje arktičko-sibirske pušine (Sylene stenophylla).

Potaknuti uspješnim oživljavanjem prethistorijskog cvijeća iz sjemenki smrznutih u permafrostu, znanstvenici su marljivo prionuli u prikupljanje uzoraka smrznutog tla sibirskih i arktičkih tajgi i tundri, te potragu za mogućim znakovima života u vidu vrlo malenih životinjskih organizama: odmrzavanjem su uspješno vratili u život i još neke primitivne životinjske vrste, poput nematoda (oblića, glista) iz roda Panagrolaimus i Plectus, te mikroskopskih višestaničnih organizama koje biolozi svrstavaju u bdeloidne kolnjake (ne, nisam izmislio, zaista se tako nazivaju).

A onda je iz jednog od uzoraka dobivenih svrdlanjem u duboke slojeve sibirskog tla Claverie 2014. godine naposlijetku uspio oživjeti virus kojega su on i njegov tim izolirali iz permafrosta, te ga po prvi puta u 30.000 godina ponovno učiniti zaraznim: uspješno su njime inficirali A. castellanii, laboratorijski kultivirane amebe, jednostavne jednostanične organizme. Iz opreza i radi sigurnosti, Claverie je u proučavao isključivo permafrostne Pithoviruse, virusne sojeve koji mogu zaražavati samo amebe, ali ne i životinje ili ljude.

Taj znanstveni podvig je ponovio godinu dana poslije, izolirajući drugu vrstu virusa (Mollivirus sibericum), kojim je nakon odmrzavanja također uspješno inficirao laboratorijske amebe,  a u svom najnovijem istraživanju objavljenom 18. veljače u časopisu Viruses, Claverie i njegov tim izolirali su čak 13 posve novih sojeva drevnih virusa iz uzoraka permafrosta uzetih sa sedam različitih mjesta diljem Sibira, te su dokazali kako svaki od tih sojeva poslije odmrzavanja (neki od njih nakon punih 48.500 godina hibernacije) još uvijek posjeduje dovoljnu vitalnost da može zaraziti uzgojene stanice amebe. „Najmlađi“ virus iz te skupine star je 27.000 godina i izoliran je iz želuca mamuta smrznutog na dnu podzemnog jezera, 16 metara ispod površine permafrostnog tla.

Smrznute velike boginje i španjolska gripa

Pitanje koje se postavlja nakon što su deseci vrsta virusa nakon odmrzavanja iz permafrosta ponovo oživjeli i postali zarazni dolazi logično i samo od sebe: kriju li se u premafrostu (koji se posljednjih godina spontano odmrzava na sve većem teritoriju nekadašnjeg naizgled vječnog leda) i tragovi postojanja virusa i bakterija koji mogu zaraziti ljude?

A odgovor je jednako tako logičan: da, naravno da postoje… i već su pronađeni u permafrostu. Ne moramo ići čak ni jako daleko u prošlost kako bismo naišli na smrznute viruse koji su svojedobno uzrokovali smrtonosne bolesti ljudi: na primjer, u selu na poluotoku Seward na Aljasci je iz ženskog tijela ekshumiranog iz permafrosta 1997. godine je analiziran uzorak tkiva pluća, koji je sadržavao je genomski materijal virusa influence H1N1 odgovornog za pandemiju španjolske gripe 1918/19., koja je tijekom te dvije godine inficirala jednu trećinu tadašnje svjetske populacije i usmrtila preko 50.000.000 ljudi. A 2012. godine su znanstvenici potvrdili da 300 godina stari, ledom mumificirani ostaci žene pokopane u Sibiru sadrže genetske potpise virusa koji uzrokuje variolu veru, velike boginje, bolest koja je cijepljenjem potpuno iskorijenjena s lica Zemlje još 1970-ih godina.

Između srpnja i kolovoza 2016. u Sibiru se dogodilo izbijanje lokaline epidemije antraksa (bedrenice), zoonoze (bolesti koja se prenosi između ljudi i životinja), a kojom je bilo zaraženo stotinjak ljudi i više od 2000 sobova. Epidemiološki tim zadužen za razjašnjenje ovako masovnog izbijanja te inače rijetke infekcije otkrio je kako je širenje antraksa posljedica odmrzavanja permafrosta tijekom tadašnjih iznimno vrućih sibirskih ljeta, što je omogućilo starim sporama Bacillus anthracis da ponovno izbiju na površinu sa starih groblja davno umrlih ljudi i životinjskih lešina.

U svjetlu tih činjenica i dokaza da se iz odmrznutog permafrosta mogu osloboditi i ponovo oživjeti živahni uzročnici vrlo ozbiljnih bolesti i pandemija, bilo bi nerazumno ignorirati potencijalne rizike koje zatopljenje i spontano otapanje polarnog leda i permafrosta donosi ljudima. Jer, problem nije samo u bakterijama i virusima: problem je i u nama kao živućoj vrsti koja je u imunološkom smislu evoluirala i promijenila se u odnosu na imunitet kakav smo posjedovali prije davnih 25.000 ili 50.000 godina.

Tako je i Birgitta Evengård, profesorica na Odsjeku za kliničku mikrobiologiju Sveučilišta Umea u Švedskoj, naglasila kako bi morao postojati kvalitetan nadzor nad rizikom koji donose patogeni mikroorganizmi oslobođeni odmrzavanjem permafrosta, ali je istovremeno protivnica paničnog, alarmantnog pristupa. „Moramo uzeti na znanje da se naša imunološka obrana razvija i formira u bliskom kontaktu s našim mikrobiološkim okruženjem“, piše Evengård, članica Nordijskog centra izvrsnosti CLINF, grupe koja istražuje učinke klimatskih promjena na pojavu zaraznih bolesti kod ljudi i životinja u sjevernim krajevima. „Ako u permafrostu postoji skriveni virus s kojim tisućama godina nismo bili u kontaktu, moguće je da naša današnja imunološka obrana više nije dovoljna za borbu protiv infecije“, rekla je. „Ispravan pristup je ispoštovati te činjenice i ponašati se proaktivno i preventivno, a ne samo reaktivno, paničnim gašenjem požara nakon što već bukne. A najbolji način za borbu protiv panike i straha je posjedovanje znanja.“

Vjerojatnost širenja virusa prelijevanjem

A ako govorimo o posjedovanju znanja o toj temi, treba istaknuti da znanstvenici još uvijek ne znaju koliko dugo odmrznuti premafrostni virusi mogu ostati zarazni nakon što budu izloženi današnjim uvjetima, pa niti kolika je vjerojatnost da će takav oživljeni virus naići na prikladnog domaćina. Nisu svi virusi patogeni (tj. oni koji mogu uzrokovati bolest); neki su benigni ili čak korisni svojim domaćinima. Osim toga, iako je Arktik trenutno dom za 3,6 milijuna ljudi, on je još uvijek rijetko naseljeno mjesto, zbog čega je rizik od izloženosti ljudi drevnim virusima vrlo nizak. Naravno, pod uvjetom da neki od takvih laboratorijski izučavanih zombie-virusa ne pobjegne iz epruvete i završi na nekoj ribljoj tržnici, onako kako teoretičari zavjere pretpostavljaju da je započela pandemija covida, virusne bolesti za koju ti istu teoretičari zavjere tvrde kako uopće ne postoji.

No, pustimo sada de se s tim zavjeraškim nelogičnostima i inkoherentnim razmišljanjima bore oni koji su ih i smislili, a mi se vratimo do Jean-Michela Claveriea, najiskusnijeg „kopača“ po sibirskom permafrostu. Claverie vjeruje da će se „…rizik od infekcija izazvanih odmrznutim uzročnicima sigurno povećavati u kontekstu nastavka globalnog zatopljenja, u kojem će se otapanje permafrosta ubrzavati, a sve više ljudi naseljavati zagrijani Arktik na kojem će u idućim desetljećima biti sve više masovnih rudarskih i industrijskih projekata.“

Claverie nije jedini koji upozorava da bi regija mogla postati plodno tlo za „spillover“, tzv. prelijevanje – epidemiološki pojam za pojavu da virus s jednog načina širenja može „preskočiti“ na novog domaćina i počne se širiti novim putevima. Prošle je godine tim kanadskih znanstvenika objavio rezultate istraživanje uzoraka tla i sedimenta uzetih iz jezera Hazen u Kanadi, koje se nalazi unutar arktičkog kruga. Sekvencirali su genetski materijal iz uzoraka u potrazi za tragovima virusa i potencijalnih domaćina (biljaka i životinja) koji mogu biti prenositelji tih virusa.

Analize računalnog modela su pokazale da je rizik od spillovera virusa na nove domaćine značajno veći tamo gdje su se velike količine ledenjačke otopljene vode ulijevale u jezero, što je scenarij koji postaje sve vjerojatniji u današnjim arktičkim područjima uslijed sve većeg klimatskog zagrijavanja.

Nepoznate posljedice

Identificiranje virusa i drugih uzročnika bolesti „zarobljenih“ u sve toplijem permafrostu prvi je korak u razumijevanju opasnosti koju te pojave predstavljaju za Arktik, a možda i šire od te regije. Daljnji koraci za bolje shvaćanje rizika od širenja bolesti uzrokovanih oslobođenim zombie-virusima uključuju pokušaje što točnije procjene gdje, kada, koliko brzo i koliko duboko će se permafrost otopiti u idućim mjesecima i godinama. Otapanje može biti postupan proces od samo nekoliko centimetara po desetljeću, ali se već pokazalo da se događa i brže, kao u slučaju masivnih klizišta odmrznutog tla koja mogu iznenada osloboditi ogromna područja dubokih i starih slojeva permafrosta za koja bi inače trebalo stotine godina da se odmrznu uobiočajenim tempom zagrijavanja. Osim toga, takva masovna klizišta također oslobađaju u atmosferu metan i ugljični dioksid, što je zanemaren i podcijenjen uzrok daljnjih klimatskih promjena.

Već spomenuta Kimberley Miner, klimatska znanstvenica na Institutu za tehnologiju u Pasadeni, katalogizirala je u radu objavljenom 2021. u znanstvenom časopisu Nature Climate Change niz potencijalnih opasnosti trenutno zamrznutih u arktičkom permafrostu.

Te moguće opasnosti uključuju otpad zakopani nakon rudarenja teških metala (često i radioaktivnih!), kao i zakopavanje odbačenih kemikalija kao što je pesticid DDT, koji je zabranjen početkom 2000-ih. A još od početka nuklearnih pokusa 1950-ih su u tada zamrznute dijelove Arktika svoj radioaktivni otpad masovno zakopavali i Sovjetski Savez i Sjedinjene Američke Države.

„Naglo otapanje brzo pomiče nekadašnje granice zone permafrosta, oslobađajući kemijske spojeve i mikroorganizme koji su donedavno bili zamrznuti u dubljim slojevima“, zaključuju Minerova i njeni suradnici u svojem radu., no ipak ističu da izravnu infekciju ljudi prethistorijskim patogenim uzročnicima oslobođenim iz permafrosta za sada „trenutačno smatraju nevjerojatnom“.

Međutim, iako ne vjeruje u mogućnost izravnog nastanka epidemije zombie-virusima, Minerova je rekla kako je zabrinuta mogućnošću da bi ti „metuzalemski mikroorganizmi“ (nazvani po biblijskoj osobi s najduljim životnim vijekom) mogli u današnji biljni i životinjski svijet Arktika unijeti dinamiku drevnih i izumrlih ekosustava, s nepoznatim posljedicama. „Ponovna pojava drevnih mikroorganizama ima potencijal promijeniti sastav tla i vegetativni rast, pa i dodatno ubrzavajući učinke klimatskih promjena“, kaže Minerova. „Zaista nam nije jasno kako će ti mikrobi komunicirati s modernim okolišem. Mislim da to baš i nije eksperiment koji bi bilo tko od nas želio namjerno provesti.“

Najbolji način na koji sada znanstvenici mogu djelovati u smjeru izbjegavanja nepoželjnih scenarija uzrokovanih otapanjem permafrosta jest pokušaj zaustavljanja globalnog zagrijavanja i zatopljenja Arktika i sprječavanje razvoja šire klimatske krize, čime bi se te opasnosti mogle zauvijek zadržati tamo gdje i spadaju: zakopane u vječnom ledu.

^{Igor „Doc“ Berecki je pedijatar-intenzivist na Odjelu intenzivnog liječenja djece Klinike za pedijatriju KBC Osijek. Pobornik teorijske i praktične primjene medicine i znanosti temeljene na dokazima, opušta se upitno ne-stresnim aktivnostima: od pisanja znanstveno-popularnih tekstova i objavljivanja ilustracija u tiskanom izdanju časopisâ BUG, crtkanja računalnih grafika i primijenjenog dizajna, zbrinjavanja pasa i mačaka, fejsbučkog blogiranja o životnim neistinama i medicinskim istinama, sve do kuhanja upitno probavljivih craft-piva i sasvim probavljivih jela, te neprobavljivog sviranja bluesa.}