Sprawcami całego zamieszania okazały się gigantyczne chmury pyłu, które przemierzają tysiące kilometrów, pokonują Ocean Atlantycki i docierają do amazońskiego lasu deszczowego. Nowe badania ujawniły, że nie transportują one wyłącznie mineralnych cząsteczek. Wraz z nimi podróżują również bakterie, których obecność wyraźnie zmienia mikrobiologiczny skład powietrza nad Amazonią, a stężenie potencjalnie szkodliwych endotoksyn wzrasta nawet trzykrotnie.
Amazonia i Sahara należą przecież do zupełnie różnych światów przyrodniczych. Jedna jest największym tropikalnym lasem deszczowym na Ziemi, druga rozległym obszarem pustynnym, gdzie organizmy muszą radzić sobie z niedoborem wody i ekstremalnymi temperaturami. Mimo dzielącej je odległości oba ekosystemy są ze sobą powiązane za sprawą atmosfery. O ustaleniach na ten temat czytamy w Communications Earth & Environment.
Czytaj też:W oceanie pada śnieg, a chemicy mówią o jego niezwykłych właściwościach. Lepkość czyni cuda
Aby sprawdzić, co dokładnie dociera wraz z afrykańskim pyłem do Amazonii, badacze wykorzystali infrastrukturę Amazon Tall Tower Observatory (ATTO). To niemiecko-brazylijska stacja badawcza położona w środku amazońskiego lasu deszczowego, wyposażona w wysoką wieżę umożliwiającą prowadzenie pomiarów atmosferycznych. W lutym 2020 roku naukowcy przez trzy tygodnie pobierali próbki powietrza na dwóch wysokościach: 42 i 323 metrów nad powierzchnią ziemi. W trakcie pięciu dni zarejestrowali napływ pyłu pustynnego pochodzącego z północnej Afryki.
Analiza mas powietrza wykazała, że ich podróż z Afryki do Ameryki Południowej trwała około dziesięciu dni. Badacze wykorzystali specjalne filtry do wychwytywania cząsteczek atmosferycznych, a następnie przeprowadzili analizy genetyczne, pozwalające określić, jakie bakterie i grzyby znajdowały się w pobranych próbkach.
W takich okolicznościach stało się jasne, iż podczas napływu saharyjskiego pyłu w powietrzu pojawiło się znacznie więcej bakterii charakterystycznych dla suchych gleb i pustynnych ekosystemów. Naukowcy zidentyfikowali mikroorganizmy związane między innymi z tzw. biologicznymi skorupami glebowymi. Są to cienkie, żywe warstwy tworzone przez bakterie, sinice, grzyby i inne organizmy, które zasiedlają powierzchnię suchych terenów.
Genetyczne podobieństwo wykrytych bakterii do mikroorganizmów występujących w Saharze potwierdziło ich afrykańskie pochodzenie. Oznacza to, że pustynne społeczności mikroorganizmów mogą przemieszczać się wraz z wiatrem na międzykontynentalne odległości. Co ciekawe, podobnej zmiany nie widać w przypadku grzybów. Ich skład w powietrzu nad Amazonią pozostał względnie stabilny. Badacze przypuszczają, że miejscowy las deszczowy produkuje tak ogromne ilości zarodników, iż dodatkowy materiał napływający z Afryki nie wpływa znacząco na ogólny obraz mikrobiologiczny.
Jeszcze bardziej interesujący okazał się wpływ saharyjskiego pyłu na obecność endotoksyn. Są to składniki błon komórkowych określonych bakterii, które mogą uwalniać się po ich obumarciu. W organizmie człowieka substancje te stanowią źródło potencjalnych reakcji zapalnych. Podczas napływu pyłu ich stężenie w powietrzu wzrosło około trzykrotnie. To istotna zmiana, szczególnie w kontekście oddziaływania atmosferycznych aerozoli na zdrowie.
Odkrycie, o jakim mówimy, rodzi kolejne pytania dotyczące globalnego transportu mikroorganizmów. Naukowcy chcą ustalić, czy bakterie docierające z Afryki pozostają żywe po około dziesięciu dniach podróży przez ocean. Samo wykrycie ich materiału genetycznego nie oznacza bowiem, że są zdolne do dalszego funkcjonowania lub rozmnażania. Badacze zamierzają również sprawdzić, czy napływające mikroorganizmy mogą wpływać na lokalne ekosystemy, procesy atmosferyczne bądź zdrowie mieszkańców regionu.