Τα ρέματα και τα ρυάκια που γεμίζουν με νερό από τους παγετώνες του πλανήτη μας που λιώνουν (glacier-fed streams, GFSs), φιλοξενούν έναν πλούτο μοναδικών μικροοργανισμών. Ωστόσο, μέχρι πρότινος λίγα ήταν γνωστά για αυτά τα πολύπλοκα οικοσυστήματα.
Τώρα μια ομάδα επιστημόνων, ανάμεσά τους και Έλληνες, με επικεφαλής τον καθηγητή Tom Battin από την Πολυτεχνική Σχολής της Λοζάνης (EPFL), που δεν φοβούνται καθόλου τα ύψη, πραγματοποίησαν μια άνευ προηγουμένου μελέτη, ρίχνοντας μια εις βάθος ματιά στο μικροβίωμα αυτών των ‘παγετώνιων ρεμάτων’. Τα τελευταία ευρήματα δυο εργασιών τους δημοσιεύτηκαν στο Nature και στο Nature Microbiology στις αρχές του μήνα.
Στον απόηχο κάθε χιονοστιβάδας της Γης και μετά από κάθε εποχή μεγάλων παγετώνων, τα ρυάκια που τροφοδοτούνταν από τα λιωμένα νερά των παγετώνων κυριαρχούσαν στα ηπειρωτικά τοπία. Σήμερα, η κλιματική αλλαγή προκαλεί την εξαφάνιση των παγωμένων ρευμάτων και των παγετώνων τους με γρήγορους ρυθμούς. Αλλά δεν χάνεται μόνο το νερό - μπορεί επίσης να χαθεί ένα μοναδικό μικροβίωμα που πιθανώς φέρει αρχαίες βιουπογραφές που αποκαλύπτουν μυστικά του μικροβιακού τρόπου ζωής σε αυτά τα οικοσυστήματα πριν από εκατομμύρια χρόνια.
Σήμερα τα ρέματα GFS περιορίζονται στις κορυφές των βουνών, από όπου και ξεκινά η ροή του νερού για μερικά από τα μεγαλύτερα ποτάμια και υδάτινα συστήματα παγκοσμίως. Με αυτόν τον τρόπο, τροφοδοτούνται με νερό μεγάλοι ανθρώπινοι πληθυσμοί που ζουν σε ορεινές περιοχές και σε οικοσυστήματα χαμηλότερου υψόμετρου, όπου ρυθμίζεται η ποιότητα των υδάτων και υποστηρίζεται η αλιεία.
Οι επιστήμονες σκαρφάλωσαν στις παγωμένες κορφές οροσειρών με υψόμετρο από 93μ. έως 5039 μ. για περισσότερα από πέντε χρόνια και συνέλεξαν και ανέλυσαν δείγματα από 170 τέτοια ρέματα παγετώνων στη Νέα Ζηλανδία, στα Ιμαλάια, στον Ρωσικό Καύκασο, στα όρη Tien Shan και Pamir στην Κεντρική Ευρασία, στις Ευρωπαϊκές Άλπεις, στη Σκανδιναβία, στη Γροιλανδία, στην Αλάσκα, στα βουνά Rwenzori στην Ουγκάντα, αλλά και στον Ισημερινό και τις Χιλιανές Άνδεις.
Μάλιστα, ο επικεφαλής της ομάδας που συνέλεξε αυτά τα δείγματα από όλο τον κόσμο ήταν ο Έλληνας γεωλόγος και ορειβάτης Δρ. Μιχάλης Στύλλας.
Καθώς οι παγετώνες του πλανήτη μας σιγά-σιγά εξαφανίζονται, παίρνουν μαζί τους και τα καλά κρυμμένα μυστικά τους. Το λιώσιμο τους είναι ένα από τα πιο ορατά σημάδια της κλιματικής αλλαγής, η οποία θα οδηγήσει μοιραία στην ξήρανση των ρεμάτων που τροφοδοτούνται από τους παγετώνες και στην καταστροφή ενός πολύ σημαντικού και μοναδικού οικοσυστήματoς.
«Τα παγετώνια ρέματα θεωρούνται ως τα πιο ακραία οικοσυστήματα γλυκού νερού στον κόσμο και σχεδόν όλα φέρουν τα ίδια χαρακτηριστικά δηλαδή, σχεδόν μηδενικές θερμοκρασίες, χαμηλές συγκεντρώσεις θρεπτικών ουσιών, σχεδόν καθόλου ηλιακό φως το χειμώνα και ισχυρή υπεριώδη ακτινοβολία το καλοκαίρι» περιγράφει ο Δρ. Στυλιανός Φοδελιανάκης που συμμετείχε στη μελέτη.
Όπως αναφέρουν οι ερευνητές σε σχετικό δελτίο τύπου, δεδομένων των ακραίων συνθηκών που επικρατούν στα ρέματα που τροφοδοτούνται από αλπικούς παγετώνες, περίμεναν μια γενικά χαμηλή μικροβιακή ποικιλότητα με μικρές διαφοροποιήσεις από τη μια οροσειρά στην άλλη. Ωστόσο, οι αναλύσεις τους απέδειξαν το αντίθετο. Υπάρχει μια αξιοσημείωτη ποσότητα μικροβιακής βιοποικιλότητας και βιογεωγραφίας σε όλο τον κόσμο που τροφοδοτείται από παγετώνες.
Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ένα μοναδικό μικροβίωμα σε αυτά τα περιβάλλοντα, που διαφέρει σε μεγάλο βαθμό από το μικροβίωμα που απαντάται σε άλλα κρυοσφαιρικά συστήματα και με βάση τα ευρήματά τους επιχείρησαν να συνθέσουν τον πρώτο παγκόσμιο άτλαντα μικροβίων σε παγετώνια ρυάκια. Μάλιστα, είναι χαρακτηριστικό πως μόνο ένα κουταλάκι του γλυκού ίζημα μπορεί να περιέχει έως και ένα εκατομμύριο βακτηριακά κύτταρα και εκατοντάδες είδη μικροβίων.
«Ένα ενδιαφέρον στοιχείο που προέκυψε είναι ότι σχεδόν τα μισά από τα βακτήρια που ανιχνεύθηκαν είναι ενδημικά σε μια δεδομένη οροσειρά. Αυτό ίσχυε ιδιαίτερα στη Νέα Ζηλανδία και τον Ισημερινό, περιοχές που είναι ήδη γνωστές για την υψηλή ποικιλία ενδημικών φυτών και ζώων», προσθέτει ο Έλληνας επιστήμονας. Οι επιστήμονες το αποδίδουν στη γεωγραφική απομόνωση των βουνών, που είναι παρόμοια με αυτή των νησιών, και στη φυσική επιλογή που είναι ιδιαίτερα ισχυρή σε ακραία περιβάλλοντα όπως στα παγετώνια ρέματα. Ο ιδιαίτερος ρόλος της φυσικής επιλογής στο μικροβίωμα αυτό είχε φανεί και σε αρχική μελέτη που εστίαζε στη Νέα Ζηλανδία, επικεφαλής της οποίας ήταν ο Δρ. Φοδελιανάκης.
Σε παγκόσμια κλίμακα, στο άρθρο που δημοσιεύτηκε στο Nature, οι επιστήμονες αναφέρουν την ανάλυσή τους σε χιλιάδες γονιδιώματα βακτηρίων, αρχαίων, μυκήτων, φυκιών και ιών που ζουν σε ρέματα που τροφοδοτούνται από παγετώνες. Η έρευνά τους αποκάλυψε πόσο περίπλοκο είναι το μικροβίωμα που τροφοδοτείται από έναν παγετώνα και τις πολλές πιθανές βιοτικές αλληλεπιδράσεις που περιέχει, παρέχοντας επίσης πληροφορίες για τις στρατηγικές που επιτρέπουν στα βακτήρια να εξελιχθούν σε ένα από τα πιο ακραία οικοσυστήματα της Γης. Για παράδειγμα, αυτοί οι μικροοργανισμοί έχουν ένα ευρύ μεταβολικό ρεπερτόριο που δεν περιορίζεται σε αερόβιο μεταβολισμό οργανικού άνθρακα αλλά περιλαμβάνει ακόμα και μέταλλα ως εναλλακτικούς δότες ηλεκτρονίων και πιθανώς ακόμη και αέρια. Αυτό τους επιτρέπει να αντλούν ενέργεια από πολλές διαφορετικές, μεταβαλλόμενες πηγές.
Ο πλούτος των δεδομένων του έργου, όχι μόνο δίνει μια σημαντική εικόνα για τις στρατηγικές που έχουν υιοθετήσει τα μικρόβια για να επιβιώσουν κάτω από τέτοιες ακραίες συνθήκες, αλλά σηματοδοτεί την πρώτη φορά που βιογεωχημικές πληροφορίες σχετικά με παγετώνια ρέματα συνδυάζονται με δεδομένα σχετικά με τη δομή και τη λειτουργία των μικροοργανισμών που ζουν σε αυτά.
Τα δύο τελευταία άρθρα δημοσιεύθηκαν στις αρχές του 2025, έτος το οποίο τα Ηνωμένα Έθνη έχουν ορίσει ως Διεθνές Έτος Διατήρησης των Παγετώνων. Η διατήρηση των παγετώνων, η οποία έχει τον χαρακτήρα του επείγοντος εμπεριέχει την προστασία και των παγετώνιων ρεμάτων, αλλά και του μικροβιώματός τους. Οι επιστήμονες προειδοποιούν ξεκάθαρα πως καθώς οι παγετώνες συρρικνώνονται, απειλείται ένα μοναδικό μικροβίωμα, το οποίο λόγω της ιδιαιτερότητάς του θα μπορούσε να έχει ακόμα και βιοτεχνολογικές εφαρμογές.
Επικεφαλής της έρευνας που πραγματοποιήθηκε στο πλαίσιο του προγράμματος Vanishing Glaciers, το οποίο χρηματοδοτείται από το Ίδρυμα NOMIS, ήταν ο Tom Battin, τακτικός καθηγητής περιβαλλοντικής επιστήμης και επικεφαλής του εργαστηρίου RIVER της Πολυτεχνικής Σχολής της Λοζάνης (EPFL). Ο ίδιος έχει ζητήσει τη δημιουργία μιας βιοτράπεζας αυτού και άλλων μικροβιωμάτων που εξαφανίζονται για να τη χρησιμοποιήσουν οι μελλοντικές γενιές ερευνητών. Ελπίζει ότι ένα τέτοιο «ασφαλές θησαυροφυλάκιο» θα στηθεί στο Valais της Ελεβτίας όπου βρίσκεται το Alpine and Polar Environmental Research Center (ALPOLE) του EPFL.
*Με στοιχεία από το EPFL
