Investigadors del CEAB-CSIC han publicat un article científic que ajuda a comprendre la dispersió intercontinental de microorganismes nocius a través de l’atmosfera. Proposa un paper clau dels corrents d’aire de la zona intertropical en aquest fenomen i evidencia que s’està aguditzant pels efectes del canvi climàtic, la desforestació i altres conseqüències de l’activitat humana.
L’estudi “Understanding atmospheric intercontinental dispersal of harmful microorganisms”* compila l’abast del problema de la dispersió global de microorganismes nocius per les capes altes de l’atmosfera.
Constata que l’atmosfera- concretament la troposfera lliure- actua com una autopista per a molts microbis i emfatitza els mecanismes que ho faciliten.
El treball combina la microbiologia i les dinàmiques del sistema Terra i fa èmfasi en la importància de la zona de convergència intertropical en el fenomen. En aquesta àrea, per sobre i per sota de l’Equador, hi ha forts corrents ascendents d’aire calent i hi conflueixen els vents de l’hemisferi nord i sud. És l’àrea clau per aquesta dispersió massiva de microorganismes a través de l’atmosfera.
El procés succeeix de la manera següent: el fort vent ascendent que es dona en aquesta franja de La Terra aspira grans masses de partícules aerosolitzades– principalment, marines, d’incendis i pols dels deserts. Molts microorganismes s’hi adhereixen i, amb elles, ascendeixen a la troposfera lliure (les seves característiques i mecanismes d’adaptació els ho permeten). Un cop allà, poden viatjar milers de quilòmetres i dispersar-se per tot el món. Ho poden fer gràcies als corrents d’aire constants i de llarg abast que conflueixen en les capes superiors d’aire superior i a la injecció massiva que es dona a la zona intertropical.
En l’article també se subratlla que aquest fenomen natural de dispersió s’està veient exacerbat pel canvi climàtic i per altres conseqüències de la intervenció humana com la desforestació i la dessecació de grans zones humides. L’augment de zones àrides i deserts porta a una major aspiració de pols i, per tant, també dels microorganismes, entre ells de patògens, que hi viatgen adherits. Alhora, el canvi climàtic va alterant la dinàmica dels corrents d’aire globals (tant determinants en aquest procés); pot fer que arribin fins on no arribaven i a l’inrevés, canviant les dinàmiques dels ecosistemes a escala global.
A més d’aclarir els mecanismes de dispersió atmosfèrica, l’estudi aporta coneixement sobre la tipologia de microorganismes que aconsegueixen viatjar d’aquesta manera. Han de ser capaços d’adherir-se i elevar-se, així com de resistir les condicions extremes de l’alta atmosfera. Alguns, però, han desenvolupat estratègies adaptatives que sí els ho permeten. L’anàlisi d’ADN d’aquestes formes de vida microscòpiques ha conclòs que la majoria són innòcues, fins i tot n’hi ha de beneficioses per a la dinàmica natural dels ecosistemes i per a la descomposició de matèria. Altres, però, són nocives. Entre els microorganismes potencialment nocius més detectats hi ha els que perjudiquen les plantes. En segon lloc, els que afecten peixos, amfibis i altres animals. I, finalment, els que poden fer emmalaltir, de manera directa, els humans. Entre altres, s’ha detectat una significativa presència d’al·lèrgens i també de microbis resistents als antibiòtics que poden viatjar llargues distàncies. Per tot plegat es conclou que el fenomen té importants implicacions en la salut global i s’insta a abordar-ho des d’una perspectiva global i sistèmica per tal de minimitzar la propagació de malalties i preservar la salut dels ecosistemes.
L’autor principal de l’article, l’investigador del Centre d’Estudis Avançats de Blanes (CEAB-CSIC) Emilio O. Casamayor, explica que el treball recull arguments científics per a què els gestors actuïn des d’una visió global: “Situacions que s’estan produint en llocs remots tenen efectes a qualsevol racó del planeta. Especialment aquestes zones al sud del Sàhara, que es jutgen com de poc interès florístic i faunístic, s’haurien de cuidar, pel bé comú, perquè són zones d’alta emissió d’aerosols que tenen efectes en diferents ecosistemes molt allunyats”.
L’expert subratlla que sovint el que s’està dispersant son elements potencialment nocius “de països on hi ha menys restriccions legals per a l’ús massiu de productes nocius o on fan abocaments. Aquests productes s’aerosolitzen en les zones d’aspiració global i es dipositen a milers de quilòmetres de distància en llocs on potser les normes de protecció son molt curoses però no es contemplen les entrades atmosfèriques de contaminants remots”.
Aquests espais de la zona de convergència intertropical dels que caldria tenir especial cura són el nord de Brasil, el Carib i l’Amazones, la zona subsahariana, el nord de Madagascar, el desert de Gobi (entre Xina i Mongòlia) i el nord d’Austràlia, entre d’altres.
Un estudi transversal
Aquest estudi s’emmarca en del projecte AEROSMIC finançat per l’Agència Estatal d’Investigació (AEI) i per la xarxa de seguiment ecològic a llarg termini (LTER) i té un fort component transversal. Connecta l’estudi de les formes de vida microscòpiques amb el de les dinàmiques globals del planeta Terra. Uneix disciplines com la microbiologia, la física o la meteorologia per aprofundir en el coneixement dels mecanismes de dispersió de llarg abast dels microorganismes.
Per dur-lo a terme, s’ha recollit mostres de microorganismes presents a les capes altes de l’atmosfera durant set anys, s’ha analitzat l’ADN d’aquests microorganismes, i s’ha estudiat les dades proporcionades pels satèl·lits de la NASA pel que fa al moviment de les grans masses d’aire i d’aerosols. Totes les dades obtingudes s’han processat per biocomputació. Aquesta metodologia ha permès extreure patrons i arribar a les conclusions exposades al treball.
El coneixement obtingut amb aquesta recerca tindrà un paper destacat en el proper Congrés de la Sociedad Española de Microbiologia, que se celebra a la ciutat de Burgos entre aquests 25 i 28 de juny.
* Els autors de l’article són els investigadors del CEAB-CSIC Emilio O. Casamayor, Joan Caliz, Xavier Triadó Margarit i Stephen B. Pointing. L’estudi s’ha publicat a la revista especialitzada Current Opinion in Biotechnology aquest 8 de juny.
Podeu accedir a l’article complet, en aquest enllaç: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0958166923000551
Imatges en vídeo: simulació de com els aerosols són transportats pels corrents a través del món. Autoria: NASA https://www.youtube.com/watch?v=h1eRp0EGOmE
