Co se skrývá pod povrchem

V odlehlé části Sibiře zabil letos v létě antrax dvanáctiletého chlapce. Tato potenciálně smrtelná choroba byla po hospitalizaci okolo sta podezřelých případů diagnostikována nejméně u dalších 20 lidí, též pocházejících z poloostrova Jamal. V oblasti navíc kvůli této infekci zahynulo více než 2300 sobů. Pravděpodobná příčina? Tající permafrost. Podle ruských úředníků uvolnilo tání permafrostu – věčně zmrzlé vrstvy půdy – do okolní vody a země, a následně do zásob potravin, dříve nehybné spory bakterie Bacillus anthracis. Nákaza se v regionu rozšířila poprvé po 75 letech.

Badatelé dlouhá léta předvídali, že vzestup teplot může jako jeden z dopadů globálního oteplování uvolnit cokoli, co je zamrzlé v permafrostu – například dávné bakterie. Vědci tvrdili, že by se mohlo jednat o původce infekcí, na které nejsou lidé připraveni nebo proti nim nejsou imunní. Nyní sledují, jak se teorie stává realitou a infekční mikroorganismy se ze stavu hlubokého zmražení probouzejí.

Ačkoli se antrax vyskytuje přirozeně ve všech půdách a mohou se objevit epidemie, které s permafrostem nijak nesouvisejí, rozsáhlé tání věčně zmrzlé půdy patrně zvýší počet lidí, kteří budou bakteriím antraxu vystaveni. Boris A. Revich a Marina A. Podolnayaová sepsali své prognózy v článku publikovaném v roce 2011 v časopise Global Health: „Následkem rozpouštění permafrostu se mohou vrátit přenašeči smrtelných infekcí z 18. a 19. století, a to zejména v blízkosti hřbitovů, kde jsou oběti těchto nákaz pohřbeny.“

A permafrost opravdu taje – ve vyšších zeměpisných šířkách a do větších hloubek než kdykoli předtím. V různých částech Sibiře roztává každé léto aktivní vrstva, která se nachází nad permafrostem, do hloubky půl metru.  Avšak v uplynulém létě zasáhla oblast vlna veder a teplota se pohybovala kolem 35 stupňů Celsia, což je o 25 stupňů výše než obvykle. Tento rozdíl způsobil, že bylo tání zřejmě intenzivnější, proniklo do větších hloubek a vedlo k uvolnění mikroorganismů, jež jsou jinak uvězněné ve ztuhlé zemi. Ačkoli vědci konečnou hloubku dosud nespočetli, předpokládají, že se jedná o hodnotu, která nebyla k vidění bezmála celé století. Pokud teploty oproti současné situaci jen o trochu vzrostou, bude podle studie zveřejněné v roce 2013 v časopisu Science celkové tání permafrostu mnohem rozsáhlejší. Ve vyšších zeměpisných šířkách jsou vlny veder navíc stále častější.

Co může tající permafrost uvolnit, zaleží také na odolnosti původců infekcí, kterých se to týká. Mnoho mikroorganismů není schopno přežít extrémní chlad, ale některé jej vydrží snášet po mnoho let. „Bakterie B. anthracis jsou neobyčejné, jelikož vytvářejí spory,“ říká Jean-Michel Claverie, vedoucí Středomořského mikrobiologického ústavu a profesor na Univerzitě Aix-Marseille ve Francii. „Výtrusy jsou neuvěřitelně odolné a podobně jako semena dokážou přežít více než století.“

Také viry zvládnou přečkat dlouhá období. Claverie publikoval spolu se svou kolegyní Chantal Abergelovou v letech 2014 a 2015 závěry, které se týkají dvou stále infekčních virů z třicet tisíc let starého kusu sibiřského permafrostu. Ačkoli Pithovirus sibericum a Mollivirus sibericum dovedou nakazit pouze měňavky, je jejich objev známkou toho, že viry přenosné na člověka – jako neštovice či španělská chřipka – jsou schopné se v permafrostu uchovat.  

Mohly by se dokonce objevit i lidské viry z mnohem dávnější minulosti. Není vyloučeno, že v zemi jsou zamrzlé například mikroorganismy, které se vyskytovaly u primitivních lidí, kteří obývali arktické oblasti. „Existují náznaky, že neandrtálci a denisované žili na severu Sibiře a byli sužováni různými virovými nákazami. Některé známe, například neštovice, jiné pravděpodobně již vymizely,“ dodává Claverie. „Že zde může být infekční kontinuita mezi námi a dávnými homininy, je fascinující, ale také znepokojivé.“

Janet Janssonová, která studuje permafrost v Pacifické severozápadní národní laboratoři ve státě Washington, se starobylých virů neobává. Poznamenává, že pokusy objevit původce infekcí v mrtvých tělech vyšly naprázdno. Podporuje však další výzkum, který by identifikoval širokou škálu organismů dlících v permafrostu, z nichž některé by mohly představovat zdravotní riziko. K uskutečnění tohoto cíle používá ona i jiní badatelé moderní nástroje molekulární biologie – sekvenování DNA a analýzu proteinů –, aby roztřídila vlastnosti neznámých mikroorganismů, o nichž se někdy hovoří jako o mikrobní temné hmotě.

Pravděpodobnost a frekvence nákaz podobných té, jež vypukla na Sibiři, bude záviset na rychlosti a směru změny klimatu. Je například možné, že další vlna veder odkryje zdechliny zvířat infikovaných antraxem, říká Revich. „Situace na Jamalském poloostrově ukázala, že riziko rozptýlení antraxu je reálné,“ dodává.

Původci infekcí pohřbení v permafrostu jsou ve skutečnosti z hlediska načasování a prudkosti nepoznatelní a nepředvídatelní. Pokud jde tudíž o infekční choroby a globální oteplování, není tání permafrostu naší největší starostí. Jak se Země otepluje, stává se pro lidstvo mnohem bezprostřednější a určitější hrozbou rozšiřování geografického výskytu dnešních infekčních nemocí (a jejich přenašečů, například komárů). „Dengue teď máme i v jižních oblastech Texasu,“ prohlašuje George C. Stewart, profesor mikrobní patogeneze a vedoucí oddělení veterinární patobiologie na Missourijské univerzitě. „S rostoucími teplotami dochází k tomu, že malárie je k vidění ve vyšších nadmořských výškách i zeměpisných šířkách. A původce cholery, Vibrio cholerae, se v teplejším prostředí lépe množí.“

Na rozdíl od mikrobních zombie číhajících v permafrostu představují choroby, které se šíří v dnešní době, známou veličinu a existují osvědčené způsoby, jak je potlačit: mapování jejich šíření, likvidování míst, kde se množí komáři, a rozprašování insekticidů. Dramatické snížení emisí z fosilních paliv může samozřejmě naráz zastavit obě hrozby – jak vzkříšení starobylých a smrtelných patogenů, tak rozšiřování výskytu infekčních nemocí.

— Sara Goudarzi