Les sources chaudes de Yellowstone et le coronavirus // Yellowstone hot springs and COVID-19

Les sources chaudes et les geysers du Parc National de Yellowstone sont l’un des hauts lieux du tourisme aux États-Unis. Cependant, très peu de visiteurs savent que ces sources contiennent des éléments essentiels à la science. Une fois encore, la Nature peut aider à sauver des vies.
Au cours de cinq visites à Yellowstone – dont une avec des mesures de température pour le compte de l’Observatoire – j’ai pris des centaines de photos des geysers, des sources chaudes et des mares de boue. On me demande souvent dans mes conférences pourquoi ces sources ont des couleurs aussi vives. J’explique qu’elles sont dues aux bactéries thermophiles (elles aiment la chaleur de l’eau) qui colonisent les sources chaudes. Ces couleurs extraordinaires varient également en fonction de la température de l’eau: bleu, jaune, orange, vert
Un article très intéressant sur le site Web du National Geographic nous apprend que certaines bactéries découvertes à Yellowstone sont utilisées en science, et plus particulièrement en science médicale. Un microbiologiste a découvert un jour un microbe qui produit des enzymes capables de résister remarquablement bien à la chaleur. Aujourd’hui, ces enzymes sont un élément clé de la réaction en chaîne par polymérase – Polymerase Chain Reaction ou PCR – une méthode utilisée dans les laboratoires du monde entier pour étudier de petits échantillons de matériaux génétiques en faisant des millions de copies. Cette technique est actuellement utilisée pour augmenter le signal des virus dans la plupart des tests disponibles pour le COVID-19.
Alors que le nouveau coronavirus se propage sur toute la planète, les tests sont devenus le coeur du suivi et du ralentissement de la pandémie. Il ne faudra donc oublier que le processus de PCR, partie essentielle du test, relativement simple et rapide, a pu être réalisé grâce à un groupe de bactéries qui prospèrent dans les sources chaudes de Yellowstone.
Une autre bactérie découverte à Yellowstone est le Thermus aquaticus. Cette bactérie a révolutionné la biologie moléculaire en donnant aux scientifiques un nouvel outil pour manipuler et étudier l’ADN. Depuis la découverte de la double hélice de l’ADN en 1953, les scientifiques n’ont eu de cesse d’étudier ces minuscules molécules génétiques. Pour mieux comprendre les différents types d’ADN, les scientifiques avaient besoin d’échantillons à grande échelle.
Dans les années 1980, une nouvelle technique a été élaborée pour imiter la façon dont une cellule copie naturellement son ADN pour croître et se diviser. L’ADN doit être chauffé puis refroidi dans un cycle permanent, ce qui double plus ou moins chaque fois le nombre de copies génétiques. Le problème, c’est que dans les premières expériences, les températures élevées de chaque cycle endommageaient l’ADN polymérase nécessaire pour faire ces copies.
Les chercheurs ont réalisé qu’une enzyme des bactéries Yellowstone pouvait survivre aux cycles de chauffage et de refroidissement et accélérer le processus. Au fil des ans, de telles enzymes ont permis aux scientifiques d’automatiser le processus de copie d’ADN. Désormais, les chercheurs sont capables de produire des centaines de millions de copies génétiques en quelques heures. Le test du COVID-19 utilise ce même processus, mais en intégrant quelques étapes supplémentaires.
Ces découvertes ont permis à la science de progresser à grands pas. Les scientifiques savent maintenant que les microbes ont mis au point des techniques uniques pour pouvoir se développer dans presque tous les environnements extrêmes de la Terre, que ce soit les sources chaudes de Yellowstone ou les fumeurs noirs au fond des océans. Ces organismes contiennent une mine de mécanismes biologiques jusque-là inimaginables. Il ne reste plus q’à les découvrir et les exploiter !
Source: National Geographic.

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Yellowstone hot springs and geysers are one of the highlights of tourism in the United States. However, very few visitors realise that these springs contain elements that are critical in science. Once again, Nature can help to save lives.

Having visited Yellowstone five times – once on behalf of the Observatory to take temperature measurements –, I have hundreds of photos of the geysers, hot springs and mud pools. I am often asked in my conferences about the cause of their vivid colours. I explain that they are due to the thermophile bacteries (they love the heat of the water) that colonise the hot springs. These colours are also different according to the water temperature : blue, yellow, orange, green

An interesting article on the National Geographic website explains that certain species of bacteria have been used in science, and more particularly medical science. A microbiologist once discovered a microbe that produces unusual heat-resistant enzymes. Today, those enzymes are a key component in polymerase chain reaction, or PCR, a method used in laboratories around the world to study small samples of genetic material by making millions of copies. This technique is currently being used to boost the signal of viruses in most of the available tests for COVID-19.

As the novel coronavirus sweeps around the world, testing has become the crux of tracking and slowing the extension of the pandemic. The PCR process that is an essential part of the test is relatively simple and quick, thanks to a cluster of bacteria thriving in the thermal pools of Yellowstone.

Another example of the importance of Yellowstone bacteria is the Thermus aquaticus which has revolutionised molecular biology by giving scientists a new tool to manipulate and study DNA. Since the discovery of DNA’s double helix in 1953, scientists have grappled with the challenge of studying these tiny genetic molecules. To see and understand different types of DNA, scientists needed large scale samples.

In the 1980s, a new technique was developed to mimic the way a cell naturally copies its DNA to grow and divide. The DNA has to be heated and then cooled in a cycle again and again, each time roughly doubling the number of genetic copies. But in early experiments, the high temperatures of each cycle damaged the DNA polymerase needed to make those copies.

The researchers realised that an enzyme from the Yellowstone bacteria could survive the cycles of heating and cooling and speed up the process. Over the years, these enzymes have allowed scientists to automate the DNA-copying process. Now, researchers can produce upward of hundreds of millions of genetic copies in hours. The COVID-19 test uses this same process—but with a few additional steps.

Such discoveries have made a world of difference. Scientists now know that microbes have perfected unique ways to make a living in nearly every extreme environment on Earth, from Yellowstone’s hot pools to the black smokers of the deep sea. These organisms contain a trove of previously unimagined biologic mechanisms just waiting to be found.

Source : National Geographic.

Photos: C. Grandpey

Le coronavirus stoppe les expéditions sur l’Everest // COVID-19 stops expeditions on Mt Everest

Le confinement qui a été décrété en Chine et au Népal en raison de la crise sanitaire du coronavirus entraîne l’arrêt des expéditions sur l’Everest. Cette situation aura des conséquences financières pour les sherpas, les cuisiniers, les porteurs et les autres personnes qui vivent des expéditions.

Cela affectera également les clients qui ont souvent dépensé des sommes folles – entre 35 000 et 85 000 dollars – sans oublier les guides qui doivent encore payer leurs équipements..

De la même façon, les tour opérateurs qui organisent les expéditions ont eux aussi des frais, malgré l’interdiction d’accès à l’Everest. Il est probable que de nombreuses structures ne survivront pas à cette crise.
La Chine a fermé la voie nord à travers le Tibet en raison de la pandémie de COVID-19 le 12 mars 2020. Le lendemain, les expéditions vers le Népal ont également été mises à l’arrêt. L’Everest est à cheval sur la frontière entre le Népal et la Chine et peut être escaladé des deux côtés.
En fermant la voie d’accès sud, le gouvernement népalais va perdre les quelque 4 millions de dollars qu’il perçoit d’habitude avec la vente des permis. Des milliers de personnes au Népal dépendent de l’argent en provenance des expéditions. Le tourisme de haute montagne dans la région rapporte environ 300 millions de dollars par an , essentiellement pendant la saison printanière qui commence en mars et se termine en mai. La fermeture d’accès à l’Everest met des milliers de personnes au chômage.

Une conséquence du verrouillage actuel pourrait être un afflux massifs de visiteurs une fois que les voies d’accès seront à nouveau ouvertes. Il y aura une forte demande de treks. Il serait souhaitable que le Népal mette en place des réglementations d’accès à la montagne ; sinon, de nombreuses difficultés apparaîtront l’année prochaine.
Pour les sherpas, le problème est maintenant de trouver d’autres occupations pour gagner leur vie après l’arrêt de leur principale source de revenus. Ils ont cruellement besoin d’argent pour entretenir leurs familles. Cet argent aide à financer les études des enfants, payer le loyer de la maison et les bien de consommation courante.

Les sherpas sont l’épine dorsale d’une expédition, les premiers à atteindre l’Everest et les derniers à descendre dans la vallée. Ce sont eux qui installent les camps, transportent le matériel et font la cuisine pour les expéditions. Ils installent les cordes et les échelles au-dessus des crevasses afin de permettre aux alpinistes d’atteindre le sommet.
Un sherpa peut gagner 10 000 dollars, ou plus s’il atteint le sommet. Les porteurs ou cuisiniers des camps gagnent en moyenne entre 3 000  et 5 000 dollars au cours de leurs trois mois de travail. Il s’agit d’un montant important par rapport au revenu annuel par habitant qui est de 1035 dollars au Népal.
Il y a déjà eu des interruptions d’expéditions sur l’Everest: une avalanche déclenchée par un séisme a tué 19 personnes dans le camp de base en 2015 et une autre avalanche en 2014 a tué 16 sherpas népalais.
Pour la plupart des gens, le COVID-19 ne provoque que des troubles légers ou modérés, comme de la fièvre et de la toux ; la grande majorité guérissent en une quinzaine de jours. Mais les conséquences s’amplifient en très haute montagne et peuvent devenir dramatiques au camp de base où des grimpeurs sont répartis dans des tentes pendant la phase d’acclimatation. À très haute altitude, le système respiratoire est très sollicité et très éprouvé. Dans la mesure où coronavirus affecte en priorité le système respiratoire, on peut se trouver confronté à des pneumonies  pouvant entraîner la mort.
Source: AP News.

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The lockdown in China and Nepal because of the coronavirus sanitary crisis means the closure of Mount Everest. This situation will have significant financial ramifications for the local sherpas, cooks, porters and other personnel who make their living from the expeditions. It will also affect the clients who paid big money and expedition guides who are still on the hook for expenses. However, everybody agrees it was the right decision in light of the coronavirus

The sherpas badly need the money for their families.  It helps finance the children’s studies, the house rent and the groceries.

Also losing money are clients, who dole out anywhere between $35,000 to $85,000 to be led up the mountain, and expedition operators who have expenses to pay despite the closure.

It is likely many businesses will not survive this crisis.

China shut down the northern route through Tibet due to the COVID-19 pandemic on March 12th, 2020. A day later, expeditions to the Nepal side were closed, too. Everest straddles the border between Nepal and China and can be climbed from both sides.

By shutting down the passage through the south route of Everest, the Nepal government stands to lose some $4 million in permits alone. There are thousands of people who depend on the money spent by climbers in Nepal. The mountaineering industry in the region brings in about $300 million annually and most of it during the spring climbing season that begins in March and ends in May. As a consequence, the closure of the mountains has made thousands of people jobless in the mountaineering community.

A consequence of the current lockdown might be an overcrowding on the mountain when the routes are open again. There will be a backlog of clients eager to make the trek, along with a new batch of climbers. It would be very important that Nepal puts reasonable regulations in place for operators and climbers; otherwise, many problems will appear next year.

For the sherpas, the problem is now to find something else to do to make a living  after their source of income was halted. They are the backbone of an expedition, the first to reach Everest each climbing season and the last to leave. They set up the camps, carry the equipment and cook the food for climbing parties. They fix the ropes and ladders over the crevasses in order to enable mountaineers to scale the peak.

Generally, a sherpa can earn $10,000 or more should they summit. Porters or cooks at the mountaineers’ camps average between $3,000 and $5,000 during their three months of work. This is a significant amount compared with Nepal’s $1,035 annual per capita income.

The climbing community has seen an interruption on Everest before: An earthquake-triggered avalanche killed 19 at the base camp in 2015 and another avalanche in 2014 killed 16 Nepali workers.

For most people, COVID-19 causes only mild or moderate symptoms, such as fever and cough, with the vast majority recovering in about two weeks. But anything respiratory can have dire consequence at base camp, where there are climbers scattered around in tents as they acclimate. At high altitude respiratory systems are much distressed and challenged. The coronavirus, which affects the respiratory system and can lead to pneumonia, would absolutely be much more serious and lead to potentially serious consequences and fatalities much more quickly at altitude.

Source: AP News.

Face nord de l’Everest (Crédit photo: Wikipedia)

Il fut une époque où j’avais envisagé de randonner jusqu’au camp de base de l’Everest, et puis les enfants sont nés ; c’est tombé à l’eau. Finalement, quand je vois les amoncellements de détritus sur cette montagne, je ne regrette rien.