Met
een zucht tot boven in de lucht
Micro-organismen
mogelijk weermakers - 24-08-2000
Het
lijkt wel alsof iedere wetenschapper zich tijdens deze zomermaanden
uitslooft om op de meest bizarre plaatsen levensvormen te ontdekken.
Deze keer heeft een Oostenrijks team levende en actieve bacterieën
aangetroffen in wolken. Die zouden daar bovendien een belangrijke
invloed op het klimaat kunnen uitoefenen.
Wim Verstraeten achterna
De berichten over de extreme omstandigheden waarin micro-organismen
kunnen overleven volgen elkaar in sneltempo op. Onder het zuidpoolijs,
in geisers, in zoutwoestijnen en nu dus ook in wolken worden bacterieën
aangetroffen die daar uitstekend schijnen te gedijen. Hoewel reeds
bekend was dat bacterieën tot hoog in de atmosfeer worden geblazen
en op deze manier over grote oppervlaktes verspreid kunnen worden,
was tot vandaag niet geweten dat wolken een echt habitat voor deze
levensvormen konden zijn. In The New Scientist die op 26 augustus
zal verschijnen worden de resultaten van het onderzoek van een Oostenrijks
team van de universiteit van Salzburg bekend gemaakt die dit aantonen.
Later zal nog een gedetailleerder rapport verschijnen in Geophysical
Research letters.
In vergelijking met andere wetenschappers, die pooltemperaturen of
de hitte van de woestijn moesten trotseren, hadden de Oostenrijkse
onderzoekers het relatief gemakkelijk. Zij parkeerden zich gewoon
op de berg Sonnblick, niet ver van thuisbasis Salzburg. Omdat op wolken
lopen tot nader order enkel voor zwaar verliefden is weggelegd, werden
waterdruppels uit de wolk op een teflon-plaat bevroren en daarna in
het laboratorium onderzocht, waarbij dezelfde lage temperaturen als
in de wolk werden nagebootst.
De wetenschappers troffen in elke milliliter water een kleine 1.500
bacterieën aan, in allerlei vormen. Een precieze identificatie is
nog niet gebeurd, maar daar wordt nu aan gewerkt. Dat deze bacterieën
ook actief zijn, en zich niet in een soort van ‘winterslaap’ bevinden,
werd afgeleid uit het feit dat zij waarneembare hoeveelheden radioactieve
thymidine - een DNA-component - opnamen, alsook het aminozuur leucine.
Beide stoffen zouden worden omgezet in nieuw DNA en proteïne. Door
de levensduur van de wolken te vergelijken met de vermenigvuldigingstijd
van de bacterieën kwamen de onderzoekers tot de conclusie dat ook
reproductie in de wolken plaatsvindt. Dat is opvallend, vermits de
temperaturen op deze hoogten erg laag kunnen zijn en de micro-organismen
het daar moeten stellen met weinig voedingsstoffen, maar wel een flinke
dosis UV-stralen te verwerken krijgen.
Wanneer de bacterieën geïdentificeerd zijn, zal men ook kunnen vaststellen
of ze afkomstig zijn van planten, oppervlaktewater of aarde. Verder
wil men ook achterhalen waarop de microscopische levensvormen leven
en wat ze precies produceren. Harvard professor Daniel Jacob, die
de obscure wetenschap van de atmosferische chemie als zijn vakgebied
heeft gekozen, denkt dat de bacterieën verantwoordelijk zouden kunnen
zijn voor de productie van carbonyl, een zuurstofhoudende substantie
waarvan de aanwezigheid in de atmosfeer nog niet verklaard kon worden.
Dat zou een aanzienlijke invloed kunnen uitoefenen op het weer.
De
aarde als organisme: Gaia
Iemand die alvast erg blij zal zijn deze ontdekking te vernemen is
Tim Lentondie in 1998 samen met Lynn Hunt een artikel
publiceerde dat een van de centrale stellingen van de Gaia-hypothese,
namelijk dat algen het klimaat helpen reguleren, probeerde te verdedigen.
De Gaia-hypothese, genoemd naar de Griekse godin van de aarde Gaea,
gaat er namelijk vanuit dat het globale ecosysteem zichzelf reguleert
als een organisch wezen. De theorie werd ontwikkeld door James Lovelock,
die tot op dat moment een gerespecteerd wetenschapper was en onder
meer een instrument had ontwikkeld waarmee bijzonder kleine hoeveelheden
door mensen ontwikkelde chemicaliën konden worden opgespoord. Na zijn
boek, “Gaia: een nieuwe visie op de aarde” , werd hij echter uitgespuwd
door het wetenschappelijke establishment. De Gaia-theorie is na dertig
jaar nog steeds zeer ‘alive and kicking’ en gaandeweg verwerft deze
hypothese meer en meer credibiliteit, ook bij andere wetenschappers.
Lynn Margulis, een nauw medewerkster van Lovelock, is uitegegroeid
tot een erg gewaardeerd wetenschapper, en Lovelock zelf heeft inmiddels
al heel wat wetenschappelijke medailles op zijn borst mogen spelden.
Een van de vaststellingen die Lovelock naar zijn theorie leidde was
het opmerkelijke feit dat de temperatuur op aarde al enkele honderden
miljoenen jaren ideaal blijft om leven te ondersteunen, terwijl de
zon in de periode gestaag actiever werd. Ook het zoutgehalte van de
zee is in die periode nooit bedreigend voor het leven geweest, ook
al is het verzadigingspunt van water nog niet bereikt en komen er
elk jaar miljoenen tonnen zout in zee terecht. Bovendien is de aardatmosfeer,
vergeleken met de andere planeten in het zonnestelsel, eigenaardig
samengesteld. Die atmosfeer bestaat voor 20% uit zuurstof, ook al
zou dit hoogst reactieve gas snel andere verbindingen moeten aangaan.
Het artikel van Lenton en Hunt uit 1998, “Spora and Gaia: How Microbes
Fly with their Clouds” insinueerde al wat nu door het Oostenrijkse
team is vastgesteld, dat er zich microben in de wolken ophouden. De
ideeën van Lenton en Hunt gingen wel verder: zij stelden voor dat
dit microscopische algen zouden zijn en dat deze een belangrijke rol
zouden spelen bij het reguleren van het klimaat. Zij bouwden daarmee
verder op een idee dat door Lovelock en medewerkers zelf werd gelanceerd,
namelijk dat algen, door de productie van DMS (dimethil sulfide) verantwoordelijk
zouden zijn voor een globale temperatuurdaling van 4°C. De opmerking
dat dit niet te verklaren is vanuit een evolutionair perspectief,
met andere woorden dat algen er niets bij te winnen hebben DMS te
produceren en dat het onwaarschijnlijk is dat deze eigenschap dan
toch zou bestaan, wordt door Lenton en Hunt weerlegd. Zij ontwikkelden
enkele alternatieven, waaruit bleek dat de productie van DMS wel nuttig
kon zijn voor het voortbestaan van de soort.
Omdat de micro-organismen die door het Oostenrijkse team werden ontdekt
nog niet zijn geïdentificeerd, is het nog te vroeg om enige conclusies
over hun herkomst of functie te bedenken. De tekortkoming waar Lenton
en Hunt over klagen, namelijk dat dergelijke kleine levensvormen in
de lucht niet of nauwelijks worden onderzocht en al helemaal niet
worden geclassificeerd of geïdentificeerd is nu alvast uit de weg
geholpen. En dat van steeds kleinere factoren wordt ontdekt dat zij
een belangrijke invloed kunnen uitoefenen op de evolutie en het gedrag
van macrostructuren als het klimaat is koren op de molen van de Gaia-proponenten.
Lovelock zal het met plezier, en ongetwijfeld met een mild gevoel
van weerwraak, lezen. (DdV)
Related links:
Een
commentaar van Lynn Hunt op de controverse rond haar artikel
Een grondig, maar rommelig gepesenteerd
overzicht van de Gaia-theorie
©
David de Vaal
