â € œIni terasa sangat menakutkan â € ¦ seperti berada di tengah-tengah kota yang terbakar selama serangan malam.

Edwards adalah peneliti terkemuka dalam ekologi gletser – studi tentang bentuk kehidupan yang hidup, di dalam dan di sekitar gletser dan lapisan es. Lebih dari dua dekade penelitian kutub, ia selalu merasakan “relraxed dan di rumah” di atas es. Tetapi percepatan kerusakan iklim mulai menggigit rasa aman itu.

Sementara suhu global rata -rata belum melanggar target Paris 1.5C, Arktik meniup landmark itu sejak lama. Svalbard adalah Pemanasan tujuh kali lebih cepat dari rata -rata dunia.

Waktu hampir habis untuk memahami ekosistem yang rapuh ini dan triliunan dolar dalam biaya iklim yang bisa mereka lepaskan.

Edwards menggambarkan mikroba yang diadaptasi dingin yang ia pelajari sebagai “penjaga penjaga dan agitator lengkung dari kematian Arktik”. Penelitian terbaru melibatkan mikroba salju dan es dalam loop umpan balik positif yang dapat mempercepat leleh. Dengan lebih dari 70% dari air tawar planet ini disimpan dalam es dan salju â € “dan miliaran nyawa yang ditopang oleh sungai yang diberi makan gletser-ini memiliki implikasi mendalam di mana-mana.

Namun tidak semua mikroba kutub memperkuat pemanasan global. Bukti yang muncul menunjukkan bahwa populasi tertentu adalah â € “untuk saat ini â €“ menerapkan rem ke emisi metana.

Hutan hujan beku

Sampai beberapa dekade terakhir, sebagian besar ilmuwan diasumsikan Arktik Es dan salju sebagian besar tanpa kehidupan. Di Longyearbreen, gletser Svalbard yang dekat dengan kota paling utara di dunia, Edwards menggali sisa -sisa paket salju musim dingin lalu, untuk menjelaskan bagaimana asumsi itu melewatkan sasaran.

Edwards mencatat bahwa semuanya Salju Salju Segar Berisi Mikroba Dan, luar biasa, mikroba sendiri dapat memicu pembentukan kepingan salju. Setiap sentimeter kubik salju di gletser mengandung ratusan hingga ribuan sel hidup, katanya, dan biasanya empat kali lebih banyak virus – habitat mikroba serumit lapisan atas tanah. “Organisme yang dapat bertahan hidup di sini sangat, sangat maju secara evolusi,” kata Edwards.

Selama musim panas, permukaan salju dapat menjadi tuan rumah ganggang pigmen merah yang berenang naik dan turun melalui lapisan permukaan, mencari sinar matahari untuk fotosintesis tanpa terbakar. Mekar intens menciptakan fenomena yang dikenal sebagai “snow snow” atau “” atau “” “Salju Darahâ €, pertama kali dijelaskan oleh Aristoteles.

Di bawah salju, sekop Edwards menyentuh es gletser padat – habitat kaya lainnya di mana mikroba berkembang meskipun suhu yang sangat rendah, nutrisi minimal, dan osilasi ekstrem antara kegelapan musim dingin yang tak ada habisnya. Bioreactor, â € kata Edwards.

Tertanam di es adalah fragmen gelap, seperti tanah. Terlepas dari penampilan mereka yang biasa -biasa saja, granules â € œCryoconite ini telah disebut â € œFrozen Rainforests € € dari es. Setiap granul adalah ekosistem mandiri dalam minature, mengandung beragam bakteri, jamur, virus, protista dan bahkan hewan kecil seperti tardigrad dan cacing.

Komunitas mikroba ini dapat memberikan pengaruh pada skala global tetapi Edwards frustrasi karena banyak ahli glasiologi memperlakukan mereka hanya sebagai “keburukanâ €. â € œOceanographers tidak akan memperlakukan ikan di laut sebagai kotoran, â € katanya.

Mikroba yang hidup di es permukaan dan salju menghasilkan pigmen berwarna gelap untuk memanfaatkan sinar matahari dan melindungi diri dari kerusakan cahaya UV. Mereka juga menjebak debu dan puing berwarna gelap. Bersama -sama, faktor -faktor ini menggelapkan salju dan es, menyebabkannya menyerap lebih banyak panas dan meleleh lebih cepat â € “sebuah proses yang dikenal sebagai â € œBiologis gelapâ €.

Mikroba juga menanggapi perubahan global, seperti peningkatan nutrisi dari polusi udaraasap api atau Debu yang ditiup angin dari gletser surut dan meluasnya lahan kering. “Kimia Snowpack sekarang berbeda dengan Salju Era Pra -industri,” kata Edwards. Meningkatnya suhu dan musim leleh yang lebih lama yang disebabkan oleh pemanasan global semakin mempercepat pertumbuhan mikroba yang menggembirakan es.

Bersama-sama, faktor-faktor ini memiliki potensi untuk memicu loop umpan balik positif yang menguatkan: mikroba yang menggigit es mendorong suhu dan mempercepat lelehan, memperlihatkan lebih banyak puing kaya nutrisi yang mendorong pertumbuhan mikroba yang lebih banyak, yang lebih menggelapkan permukaan.

Setiap musim panas, zona yang gelap secara biologis, terlihat dari luar angkasa, mencakup setidaknya 100.000 km persegi, muncul di bagian barat daya Lapisan Es Greenland. Menurut a Studi 2020Mikroba ada yang bertanggung jawab atas 4,4 hingga 6,0â € ‰ gigaton limpasan, mewakili hingga 13% dari total leleh, dari massa es yang menampung air yang cukup untuk menaikkan permukaan laut global lebih dari 7 meter. Efek ini Diakui dalam Laporan IPCC tetapi belum dimasukkan ke dalam model proyeksi iklim.

Di seberang Pegunungan Alpen Eropa, Himalaya, Asia Tengah, dan seterusnya, setidaknya 2 miliar orang bergantung pada air lelehan glasial untuk air minum, pertanian, dan tenaga air. Namun bahkan jika dunia memenuhi target Paris, setengah gletser ini akan tidak bertahan hidup abad ini.

Pemakan metana

Di luar permukaan yang gelap terletak ancaman kedua: metana. Di banyak bagian Kutub Utara, gletser dan topi permafrost penyimpanan bawah tanah luas dari gas rumah kaca yang kuat ini, mencegah pelepasannya. Studi terbaru juga mengungkapkan bahwa mikroba yang berkembang di dunia yang dingin, gelap, dan bertekanan tinggi Di bawah gletser dapat menghasilkan volume besar metana segar. Pencairan permafrost dan gletser surut dapat memicu sebelumnya tidak terduga Emisi metana dari bawah tanah.

Di seberang fjord dari Longyearbyen, Prof Andy Hodson, dari University Center di Svalbard, menunjukkan hal ini pada koleksi â € œpingos â € â € “gundukan yang terbentuk ketika air tanah yang ditekan dan lansir lawan yang muncul di atas tanah dan es yang muncul. keluar.

Pada isyarat, belch tiba -tiba metana mengganggu permukaan kolam pingo. â € œAku tidak akan mengatakan ada bom metana Petagram yang akan pergi, â € kata Hodson. Tetapi dengan perkiraan terbaru yang menyarankan emisi dari loop umpan balik Arktik dapat ditambahkan $ 25-70tn Untuk biaya iklim, taruhannya tidak mungkin lebih tinggi.

Salah satu alasan Hodson tetap relatif tenang tentang situs khusus ini adalah karena dia dan rekannya ditemukan baru -baru ini Komunitas mikroba spesifik yang hidup dalam pingo dapat melebihi mikroba penghasil metana dan secara aktif mengkonsumsi metana. â € œIni adalah tempat metanotrof [‘methane eaters’] benar -benar menyelamatkan hari, â € kata Hodson. Methanotroph tentu saja tidak akan membatasi emisi di mana -mana tetapi tanpa mereka, lebih banyak metana akan keluar.

â € ˜a Glacier yang sakit parahâ € ™

Standing on the surface of Foxfonna, a central Svalbard glacier, Edwards describes how the ice surface here is 4 metres lower than it was last summer, with the glacier much diminished since his first visit in 2011. “This is a terminally ill glacier,†says Edwards, “This is palliative, and yet nobody cares.â€

Seperti setiap tubuh hewan, setiap gletser menjadi tuan rumah sendiri Microbiome unikterkadang mengandung spesies yang tidak ditemukan di tempat lain. Ketika Edwards mencari dengan sia -sia untuk habitat mikroba tertentu yang dia pelajari tahun lalu, kemungkinan kalah karena meleleh dan erosi, dia menyamakan pengalamannya dengan ahli biologi terumbu karang yang menonton situs studi mereka Bleach and Die. Spesies mikroba salju dan es yang terancam ini tidak hanya memiliki nilai intrinsik dan ilmiah, tetapi juga berpotensi nilai ekonomi yang luar biasa. Adaptasi genetik mereka terhadap dingin yang ekstrem, kegelapan dan nutrisi rendah mewakili perpustakaan solusi bioteknologi yang mungkin untuk kedokteran, industri, dan pengelolaan limbah. Seiring kemajuan pemanasan global, masyarakat dengan cepat kehilangan kesempatan untuk menggunakan, mempelajari, dan melestarikan keanekaragaman hayati yang unik ini.

Edwards mengadvokasi repositori internasional untuk melestarikan keanekaragaman mikroba polar – analog dengan brankas biji global Svalbard, yang menyimpan varietas panen di lemari besi permafrost di dekat [a microbial repository] Untuk bertindak sebagai sumber daya yang abadi untuk generasi mendatang, karena mereka tidak akan memiliki gletser ini atau gletser itu, atau gletser di sana, â € katanya, menunjuk ke lanskap besar yang terancam punah.

Banyak pengunjung datang untuk menyaksikan satwa liar Svalbard yang spektakuler, yang tetap berlimpah – untuk saat ini. Pada perjalanan perahu ke fjord sentral, kami menemukan lebih dari 80 paus beluga. Namun bahkan polong yang tidak terlihat oleh mikroba yang tidak terlihat oleh mikroba yang tidak terlihat oleh mikroba yang tidak terlihat oleh ikan polong yang tidak dapat di -nuure yang tidak terlihat oleh ikan polong yang tidak dapat ditanami oleh para penyair yang tidak terlihat oleh ikan yang tidak terlihat oleh ikan yang tidak terlihat oleh ikan yang tidak terlihat oleh ikan. â € “Habitat sebagian dikendalikan oleh studi mikroba Edwards.

Ini mengingatkan bahwa mikroba kutub tidak hanya mempengaruhi es dan iklim global; Mereka mendukung seluruh ekosistem. Tanpa mereka, kelimpahan ini akan hilang.

Edwards membandingkan perjalanan rutinnya ke Kutub Utara dengan mengunjungi ayahnya yang menderita demensia pembuluh darah di rumah perawatan. Setiap kunjungan mengungkapkan kerugian lebih lanjut. â € œIni progresi langkah demi langkah, â € katanya. â € œAnda tidak akan melihatnya berkurang dari hari ke hari.â €