Badanie prowadzone przez naukowców z Uniwersytetu Stanowego Arizony i Uniwersytetu Susquehanna w USA wykazało, że niektóre krople mgły kryją gęste zbiorowiska bakterii - zdolnych pochłaniać zanieczyszczenia.
Mgła uchodzi zazwyczaj za krótkotrwałe zjawisko pogodowe złożone wyłącznie z kropelek wody. Tymczasem nowe badanie pokazuje, że mgła może na krótko zamieniać się w drobne siedliska, w których bakterie żyją, rozmnażają się i zmieniają chemię w atmosferze.
REKLAMA
REKLAMA
Badanie prowadzone przez naukowców z Uniwersytetu Stanowego Arizony oraz Uniwersytetu Susquehanna w USA pokazało, że w części kropelek mgły występują bardzo liczne kolonie bakteryjne. Co więcej, bakterie te rozkładają zanieczyszczenia powietrza, takie jak formaldehyd, i w ten sposób wpływają na przebieg procesów chemicznych w atmosferze.
Kropelki mgły bardziej „żywe”, niż sądziliśmy
Od dawna wiadomo, że bakterie mogą być przenoszone w powietrzu. Nie było jednak jasne, czy te mikroorganizmy rzeczywiście funkcjonują aktywnie w atmosferze – czy odżywiają się i rozmnażają.
Nowe badanie opublikowane w czasopiśmie naukowym „mBio” przynosi na to pytanie ważną odpowiedź.
Badacze skupili się na tzw. „mgle radiacyjnej”, która powstaje nocą, gdy powierzchnia ziemi się wychładza, i zalega nisko nad gruntem. Taki typ mgły zwykle tworzy się na miejscu i długo utrzymuje się nad tym samym obszarem, co pozwoliło naukowcom badać jedną i tę samą masę powietrza.
Zespół śledził 32 epizody mgły, które w ciągu dwóch lat wystąpiły w stanie Pensylwania. Próbki powietrza pobierano przed pojawieniem się mgły, w czasie jej trwania oraz po jej ustąpieniu. Osobno analizowano bakterie obecne w suchych cząstkach aerozolu i w kroplach mgły.
Miliony bakterii w jednej kropli wody
Analizy wykazały, że w wodzie z mgły przypadało ok. milion bakteryjnych sygnatur genetycznych na mililitr.
Jak podkreślają badacze, patrząc na pojedyncze kropelki, bakterie wykryto w mniej niż 1 proc. z nich. Gdy jednak wziąć pod uwagę całą populację kropelek, łączna gęstość bakterii dorównuje poziomom spotykanym w naturalnych zbiornikach wodnych, takich jak jeziora czy oceany.
Innymi słowy, nawet bardzo mała objętość wody z mgły może zawierać wyjątkowo liczną kolonię drobnoustrojów.
Bakterie nie tylko unoszą się w powietrzu, lecz także się rozmnażają
Jednym z najbardziej intrygujących wyników badania było stwierdzenie, że bakterie w mgle aktywnie się rozmnażają.
Gdyby kropelki mgły tylko „łapały” bakterie unoszące się w powietrzu, po zaniknięciu mgły ich liczba powinna wracać do poziomu wyjściowego. Naukowcy zaobserwowali jednak coś odwrotnego.
Po sześciu różnych epizodach mgły stężenie bakterii w powietrzu było średnio o 45 proc. wyższe niż przed jej pojawieniem się. W niektórych przypadkach wzrost sięgał nawet 90 proc.
Potwierdziły to obserwacje mikroskopowe. Bakterie w kroplach mgły były większe, a liczba komórek w trakcie podziału była ponad dwukrotnie wyższa niż wśród bakterii obecnych w suchych cząstkach aerozolu.
Bakterie, które oczyszczają powietrze
W badaniu ustalono, że dominującą grupą bakterii był rodzaj Methylobacterium. Te mikroorganizmy powszechnie występują na roślinach i w glebie, a znane są z tego, że zużywają proste związki węgla.
W mgle jednym z takich źródeł węgla okazał się formaldehyd.
Formaldehyd to powszechny zanieczyszczacz obecny zarówno na zewnątrz, jak i w pomieszczeniach. Może podrażniać oczy, nos i gardło, a także odgrywa ważną rolę w atmosferze.
Badacze zaobserwowali, że w próbkach mgły poziom formaldehydu spadał wyjątkowo szybko. Gdy w eksperymentach drobnoustroje zabijano lub usuwano filtrowaniem, ten spadek w dużej mierze ustawał. To wskazuje, że formaldehyd był rozkładany przez bakterie.
Co więcej, proces ten zachodził około 200 razy szybciej niż tempo rozkładu formaldehydu wcześniej mierzone w wodzie chmurowej.
Zdaniem naukowców bakterie te nie tylko wykorzystują formaldehyd jako źródło pożywienia, lecz również mogą rozkładać go po to, by oczyszczać swoje otoczenie z toksycznych substancji.
Nowe wątpliwości wokół projektów pozyskiwania wody z mgły
Badanie rodzi też nowe pytania dotyczące technologii zbierania mgły, stosowanych w suchych regionach do pozyskiwania wody pitnej.
W takich systemach kropelki mgły wychwytuje się na siatkach lub specjalnych powierzchniach, a następnie odprowadza do zbiorników.
Samo badanie nie odpowiada wprost na pytanie, czy taką wodę można bezpiecznie pić. Pokazuje jednak, że mgła nie jest sterylna i zawiera bardzo wiele mikroorganizmów.
Część bakterii może pełnić pożyteczną rolę, usuwając zanieczyszczenia. Wiadomo jednak, że niektóre gatunki Methylobacterium potrafią zachowywać się jak oportunistyczne patogeny, zwłaszcza u osób z osłabioną odpornością.
Dlatego badacze podkreślają, że w przyszłych projektach pozyskiwania wody z mgły trzeba uwzględniać także ryzyko mikrobiologiczne.