Bakterie, które potrafią sterować pogodą

Mikroby są najliczniej występującą grupą organizmów żywych na naszej planecie. Opanowały zarówno najgorętsze, jak i najzimniejsze miejsca, od wnętrza wulkanów po lodowce Antarktydy.

Bez nich życie na Ziemi nie mogłoby istnieć w bieżącej formie. Nie sposób wymienić wszystkich procesów w których uczestniczą, a jak wynika z najnowszych badań, mogą również sterować pogodą.

Wśród nich znajdują się bakterie Psuedomonas syringae, które spotkać można na roślinach, również tych uprawnych. Na 1 centymetrze kwadratowym liścia może się znajdować nawet 100 tysięcy tych mikroorganizmów.

Rolnicy z nimi walczą, ponieważ mają one wyjątkową właściwość. Kodują białko w błonie zewnętrznej, która z kolei wiąże cząsteczki wody w uporządkowany układ, zwiększając krystalizację.

Potrafią więc zamieniać wodę w lód nawet przy dodatniej temperaturze. Rośliny, które źle znoszą przymrozki i oblodzenie, mogą zostać zniszczone w ciągu niecałej godziny. Każdego dnia prądy konwekcyjne unoszą znad nagrzanej ziemi 2 miliony ton tych bakterii.

Trafiają one do atmosfery na wysokość kilku, a nawet kilkunastu kilometrów i tam łączą się z przechłodzonymi kroplami wody, które natychmiast zamarzają. W jednym metrze sześciennym chmury może się znajdować nawet 100 tysięcy tych bakterii.

Uszkodzenia liści przez bakterie Psuedomonas syringae

Mikroby stają się tym samym jądrami kondensacji, bez których, w zupełnie sterylnym powietrzu, pozbawionym pyłów, krople wody nie miałyby materiału na którym mogłyby się łączyć w większe formacje i nie zamarzałyby nawet przy temperaturze minus 40 stopni.

Kryształki lodowe w których rdzeniu znajdują się bakterie, łączą się ze sobą, przybierając na masie aż osiągną wygląd gradziny lub też płatka śniegu. Wówczas zaczynają spadać, a przechodząc przez warstwy cieplejszego powietrza, roztapiają się ponownie do postaci kropli deszczu.

W ten sposób bakterie wracają na ziemię wraz z ulewą, którą same wywołały. Im więcej bakterii Psuedomonas syringae znajduje się na danym obszarze, tym większe jest prawdopodobieństwo intensywnych opadów.

Dotąd myślano, że jądrami kondensacji mogą być jedynie drobiny pyłów, jednak wyniki badań, które przedstawiono podczas spotkania Amerykańskiego Towarzystwa Mikrobiologicznego, zmieniły pogląd na to, co tworzy opady. Przełomem okazało się zbadanie 5-centymetrowej gradziny, która spadła na teren kampusu Uniwersytetu Montany.

Grad został podzielony na cztery warstwy, które oddzielnie zbadano pod kątem występowania mikroorganizmów. Im bliżej rdzenia gradziny, tym więcej znajdowało się w niej bakterii. Najwięcej było ich w samym rdzeniu.

Badanie przeprowadzone przez naukowców z Montany to część znacznie większego projektu bioopadów, którego celem jest określenie w jaki sposób bakterie i inne mikroorganizmy mogą inicjować powstawanie opadów deszczu, śniegu i gradu, w jaki sposób zwiększać lub też zmniejszać ich intensywność. Stanowią one zupełnie nową, dotąd nie poznaną, gałąź niezwykle złożonego procesu, jakim jest cykl hydrologiczny.