Bakterien, die unter Staubpartikeln aus der afrikanischen Sahara leben, wurden hoch in den Schweizer Alpen in Eis und Schnee gefangen gefunden.
Beispiel einer Staubwolke aus Nordafrika über dem Mittelmeer Foto: Jeff Schmaltz, MODIS Rapid Response Team, NASA GSFC
Dieser Artikel wurde mit Genehmigung von GlacierHub erneut veröffentlicht. Dieser Beitrag wurde von Nellie Van Driska verfasst.
Laut einem Artikel von Dezember 2105 in der Sahara wurden Bakterien, die unter Staubpartikeln aus der Sahara leben, in den Schweizer Alpen in einer Höhe von über 300 Metern in Eis und Schnee gefangen gefunden Grenzen in der Mikrobiologie. Die im Jungfraujoch der Schweiz gesammelten Proben enthielten Bakterien, die ursprünglich aus Nordwestafrika stammten, was bedeutet, dass diese Bakterien eine bemerkenswerte Reise durch den Wind von über 1000 Meilen überstanden haben. Laut den Autoren Marco Meola, Anna Lazzaro und Josef Zeyer sind diese Bakterien besonders für den Umgang mit UV-Strahlung und Dehydrationsstress geeignet.
Im Februar 2014 gab es ein starkes Saharastaubereignis. Laut dem NASA Earth Observatory treten Staubereignisse auf, wenn starke afrikanische Winde Sand und Staub in die Atmosphäre treiben. In großen Höhen werden Staubwolken durch Windmuster in großen Höhen über den Globus transportiert. Anfängliche Auftriebsereignisse sind schwer vorherzusagen. In der Vergangenheit sammelten die Forscher Staubproben über die Luftabscheidung und schnappten die Partikel, auch Bioaerosole genannt, direkt aus der Luft, bevor sie landeten. Mit dieser Methode ist es jedoch schwierig, genügend Staub aufzufangen, um eine Probengröße zu erhalten, die für mikrobiologische Analysen ausreicht, und das Sammeln von Partikeln aus der Luft beschädigt häufig die aufgenommenen Proben. Durch die Entnahme von Proben aus der Schneedecke in den europäischen Alpen konnten die Forscher eine reine Probe erhalten, ohne die Integrität und die potenzielle Lebensfähigkeit der Partikel zu beeinträchtigen.
Ausschnitt eines vertikalen Schneeprofils vom Jungfraujoch. Bild: Meola M, Lazzaro A und Zeyer J
Bioaerosole sind luftgetragene Partikel, die nach Angaben der Zentren für die Kontrolle und Prävention von Krankheiten biologische Substanzen enthalten. Dies schließt Pilze, Bakterien und sogar Viren ein. Charles Darwin entdeckte Bioaerosole auf seiner berühmten Reise über den Atlantik mit der Besatzung der Beagle. Er beschreibt sie in seinem 1846 Ein Bericht über den Feinstaub, der häufig auf Schiffe im Atlantik fällt als "67 verschiedene organische Formen in Feinstaubpartikeln."
Saharastaubereignisse, die nach Europa reisen, sind selten. Da diese Ereignisse in der Wetterstation Jungfraujoch in Echtzeit überwacht werden, können Forscher Proben mit bestimmten Staubereignissen verbinden. Für ihre Forschung verwendeten Meola, Lazzaro und Zeyer Proben aus einer Tiefe von 220 cm, die im Juni 2014 aus einem ausgehobenen vertikalen Graben entnommen wurden.
Die gesammelten und dem Saharastaubereignis im Februar 2014 zugeordneten Partikel wurden nach Algerien zurückverfolgt. Umliegende Länder wie Niger, Mali und Marokko haben möglicherweise ebenfalls Staubpartikel beigesteuert. Bis zu ihrer Landung im Schnee auf dem Jungfraujoch blieben die Bioaerosole hoch in der oberen Atmosphäre, wo sie frei von jeglicher Kontaminationsgefahr waren. Drei Tage nach der Landung wurden die Saharastaubpartikel mit frischem Schnee bedeckt, um sie kalt, isoliert und vor UV-Strahlung geschützt zu halten.
Meola, Lazzaro und Zeyer waren überrascht, dass ein Bakterienstamm, Proteobakterien, sowohl in der Reinschneekontrollprobe als auch in der Saharastaubprobe am häufigsten auftrat. Was sie in den Saharastaub-Schneeproben entdeckten, war eine Fülle von pigmentproduzierenden Bakterien aus Afrika, die in den Reinschneeproben nicht vorkamen, einschließlich der pigmentproduzierenden Gemmatimonadeten. Dies sind Bakterien, die sich an hohe UV-Strahlen, sehr niedrige Temperaturen, Dehydrationsstress und Nährstoffmangelbedingungen gewöhnt haben. Diese einzigartigen Anpassungen ermöglichen es ihnen, die lange Reise von Afrika nach Europa zu überleben.
Es ist bemerkenswert, dass diese winzigen Organismen, die an die Wüstenbedingungen in der Sahara angepasst sind, sowohl in der Atmosphäre als auch im Schnee überleben können.