Az északi félteke permafrosztjának nagyságrendje és olvadása
A globális felmelegedés és az éghajlatváltozás kapcsán a potenciális mikrobiológiai veszélyforrások felmérésekor kiemelt figyelmet kell fordítani a sarkvidéki területekre. Bár a déli sarkvidék elolvadása is súlyos következményekkel járna, a közvetlen és akut mikrobiológiai kockázatot jelenleg az északi félteke fagyott talajának felengedése jelenti.
Az északi féltekén a fagyott talaj, vagyis a permafroszt kiterjedése megközelítőleg 23 millió négyzetkilométert tesz ki. Ez a hatalmas terület a nagyságrendek szemléltetésére nagyjából 250-szer akkora, mint Magyarország teljes területe. A klímakutatók és geológusok becslései szerint az elkövetkező évtizedekben ennek a területnek a legfelső, nagyjából 3-4 méter vastag rétege fog jelentős mértékben felolvadni.
A jég alatt rejtőző kórokozók számának becslése
A Szibériából származó talajminták laboratóriumi elemzései kimutatták, hogy egyetlen gramm fagyott talajban – a mintavétel pontos helyétől függően – 1 millió és 100 millió közötti élő baktériumsejt vagy spóra található. A becslések átlagolásához grammonként 10 millió kórokozóval számolhatunk.
A fizikai és geológiai adatok alapján egy köbméter kiolvadó permafroszt talaj tömege körülbelül 1,5 és 2 tonna között mozog. Egyetlen négyzetméteres területen a felső 3 méteres réteg felolvadása nagyjából 5 tonna kiolvadó talajt jelent. Ebben a 3 köbméternyi (5 tonna) felolvadó talajrétegben megközelítőleg 50 billió (5x10 a 13.-on) kórokozó található.
Ezt a sűrűséget a teljes, 23 millió négyzetkilométeres északi permafroszt területre és a felső 3 méteres olvadási zónára kivetítve a felolvadó kórokozók összessége eléri az 1,15 trilliárdot (1,15x10 a 21.-en).
A szám nagyságrendjének érzékeltetésére ez a kórokozómennyiség nagyjából százötvenszerese a Föld összes sivatagában, tengerpartján és óceáni aljzatán található összes homokszem együttes számának. Ha a feltételezett kórokozók számával megegyező mennyiségű, egyenként 1,6 milliméter vastag 5 forintos érmét egymásra tornyoznánk, a kapott oszlop magassága elérné a 200 fényévet, ami mintegy 12 ezer Föld-Nap távolságnak felel meg.
A jamali lépfene-eset mint valós történeti példa
A fagyott talajból kiolvadó kórokozók jelentette veszély nem csupán elméleti feltételezés, hanem dokumentált, megtörtént esemény. 2016-ban a szibériai Jamal-félszigeten rendkívüli nyári hőhullám vonult végig, amelynek hatására a talaj mélyebb rétegei is felolvadtak.
A felengedett talajból a felszínre került egy olyan rénszarvas teteme, amely még 1941-ben pusztult el lépfene (antrax) fertőzésben. A tetemben lévő baktériumspórák 75 év fagyos tetszhalál után visszanyerték fertőzőképességüket.
A 2016-os kiolvadás mérlegeként a sarkvidéki környezetben több mint 2300 rénszarvas pusztult el a fertőzésben, a helyi lakosságból 90 ember megbetegedett, és a kirobbant járvány következtében egy 12 éves gyermek életét vesztette.
Ez a tragikus esemény rámutatott arra, hogy még egy jól ismert, meglévő orvosi terápiával és ellenszerrel rendelkező baktérium is mekkora pusztítást tud végezni, ha a permafrosztból váratlanul kiszabadul a környezetbe.