Étiquette : microbes

Réchauffement climatique : risque de propagation de maladies // Global warming : risk of spreading diseases

J’ai expliqué dans plusieurs notes sur ce blog que le dégel du pergélisol peut avoir des conséquences désastreuses pour les populations qui vivent dans la toundra, avec un risque de contamination par de nouvelles maladies. Selon l’Agence de protection de l’environnement (EPA), les températures du pergélisol en Alaska ont augmenté en moyenne de 0,3 °C par décennie entre 1978 et 2023. Le dégel du permafrost peut avoir des répercussions à l’échelle mondiale. Lorsque des microbes ne sont plus emprisonnés dans leur gangue de glace, ils commencent à consommer de la matière organique et générer des gaz comme le méthane et le dioxyde de carbone. Plus ces gaz – qui contribuent au réchauffement climatique – sont libérés dans notre atmosphère, plus ils risquent d’accentuer la hausse des températures et contribuer ainsi, à la fonte des glaces.
Une étude publiée dans la revue Science of the Total Environment en décembre 2024 prévient qu’avec l’accélération du réchauffement climatique dans la région, l’Arctique pourrait devenir un lieu de transmission de maladies de l’animal à l’homme. Les auteurs de l’étude expliquent qu’avec la fonte des glaces davantage de zoonoses seront amenés à se propager. Les zoonoses sont des maladies infectieuses transmissibles des animaux aux humains. Les chercheurs soulignent plusieurs facteurs qui font de l’Arctique une zone préoccupante en matière de zoonoses. La hausse des températures à l’échelle de la planète pourrait les lier les uns aux autres et les amplifier.
Avec la disparition des calottes glaciaires, les humains et la faune sauvage sont confrontés à des problèmes tels que l’élévation du niveau de la mer et les effets connexes de la perte d’habitat et de biodiversité. Ainsi, lorsque les espèces qui ont besoin de glace solide pour vivre, se reproduire et chasser perdent leurs territoires à cause de la fonte, leurs populations déclinent, ce qui a également des répercussions en aval de la chaîne alimentaire.
La perte d’habitat et de biodiversité peut également favoriser la propagation de maladies en augmentant les interactions entre les animaux et les humains. De plus, les scientifiques pensent que la perte de biodiversité peut signifier que les espèces restantes sont les plus résistantes et, par conséquent, celles qui sont le plus susceptibles de transmettre les maladies infectieuses.
Nous savons déjà que les effets de la fonte des glaces de l’Arctique se font sentir à l’échelle mondiale. Elle peut avoir un impact au niveau du climat, avec le potentiel de provoquer des phénomènes météorologiques extrêmes partout dans le monde. Les auteurs de l’étude ont écrit que « les habitants de l’Arctique sont souvent en contact étroit avec la faune sauvage et en dépendent pour leur subsistance ». Au final, les ressources alimentaires pourraient constituer une autre voie de transmission d’agents pathogènes, déjà favorisée par la perte d’habitat, la perte de biodiversité et le dégel du pergélisol.
L’étude souligne également que les maladies originaires de la région « ont un potentiel de propagation globale plus important que jamais ». Cela signifie que le monde entier pourrait être touché par une pandémie.
En conclusion, l’étude appelle à une intensification de la surveillance et de la protection de l’Arctique. Elle souligne l’importance d’intégrer les savoirs traditionnels autochtones. Les auteurs insistent également sur l’importance des campagnes de santé publique et de l’amélioration des infrastructures pour informer et soutenir les personnes susceptibles d’être touchées en premier.
Source : Science of The Total Environment, Volume 957, 20 décembre 2024, 176869.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969724070268?via%3Dihub

 

Voies potentielles de transmission du parasite zoonotique Toxoplasma gondii dans l’Arctique, en mettant l’accent sur les espèces sauvages en liberté et l’environnement partagé (document issu de l’étude)

 ————————————————

I have explained in several posts that the thawing of the permafrost can have disastrous consequences for the populations that live in the tundra, with the risk of contamination by new diseases. According to the Environmental Protection Agency, permafrost temperatures in Alaska have increased at an average rate of 0.6°F (.3°C) per decade from 1978 to 2023. Thawing permafrost can affect the whole world more globally. When microbes newly unlocked from their deep freeze begin to consume organic matter, they can produce gases like methane and carbon dioxide. The more this heat-trapping pollution is released into our atmosphere, the more we are likely yo be confronted with the rising temperatures that cause ice melt in the first place.

A study published in the journal Science of the Total Environment in December 2024 warns that with the acceleration of global warming in the region, the Arctic could increasingly become the site of animal-to-human disease transfer. As the ice melts, the authors of the study explain that more zoonoses may spread. Zoonoses are infectious diseases that can be transmitted from animals to humans The researchers outline several factors that make the Arctic an area of concern when it comes to zoonoses. Rising global temperatures have the potential to connect and amplify them all.

As ice sheets disappear, humans and wildlife face issues like rising sea levels and the related effects of habitat and biodiversity loss. For example, when species that require solid ice on which to live, reproduce, and hunt lose their grounds to melting, their populations decline, with impacts further down the food chain too.

Habitat and biodiversity loss can also favour the spread of disease by increasing animal-human interactions. Additionally, scientists think that biodiversity loss can mean] that the species that remain are the most competent ones and, as such, the ones that are really good at transmitting infectious diseases.

We already know that the impacts of Arctic ice melt are felt globally. Melting ice can influence shifts in weather patterns, with the potential to cause extreme weather events everywhere.

The co-authors wrote in the study that « Arctic inhabitants are often in close contact with, and dependent on, wildlife for sustenance. » Food supplies could be another route of transmission for pathogens already given a leg up by habitat loss, biodiversity loss, and permafrost melting.

The study also notes that diseases originating in the region « have more potential to spread globally than ever before. » This means the whole world could be affected at the pandemic level.

In its conclusion, the study calls for more monitoring and protection in the Arctic, highlighting the importance of integrating traditional Indigenous knowledge. The authors also note the importance of public health campaigns and improved infrastructure to inform and support those who might be impacted first.

Source : Science of The Total Environment, Volume 957, 20 December 2024, 176869.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969724070268?via%3Dihub

Microbes glaciaires // Glacial microbes

Une équipe de chercheurs américains et chinois avait publié le 7 janvier 2020 une étude mettant en garde sur les conséquences du réchauffement climatique (voir ma note du 23 février 2021). Partis il y a 5 ans pour forer des glaciers de l’Himalaya, ces scientifiques ont extrait deux carottes de glace qui leur ont permis de mettre au jour pas moins de 33 virus dont 5 seulement étaient connus du monde scientifique. Les glaciers comportaient un grand nombre de formes de vie, avec des bactéries, des algues, des champignons, ou encore des archées. Ces micro-organismes de petite taille sans noyau ne se distinguent pas des bactéries sur le plan morphologique, mais ils jouent un rôle important dans l’écologie des glaciers.

En 2022, une équipe de scientifiques chinois a découvert sur le Plateau Tibétain 968 espèces différentes de microbes capables de se développer dans des conditions extrêmes. Ils peuvent supporter de très basses températures, un haut niveau de radiation solaire, sans avoir vraiment besoin de nourriture. Ils ont la capacité de se congeler et se décongeler en fonction des températures.

Surnommé le château d’eau de l’Asie, le Plateau Tibétain et ses 2,5 millions de kilomètres carrés, est une source importante d’approvisionnement en eau pour les villes asiatiques qui le bordent. Avec 46.000 glaciers, cette région du monde regroupe la troisième plus grande concentration de glace sur Terre, après les pôles. Le problème, c’est que le Plateau se réchauffe trois fois plus vite que la moyenne mondiale. Selon l’Organisation météorologique mondiale (OMM), «la majeure partie du Plateau Tibétain a accusé une diminution moyenne des jours d’enneigement, entre 1980 et 2016, de moins de 2 jours/an sur près de la moitié de la région, et de plus de 4 jours/an dans certaines zones». Le réchauffement climatique a déjà provoqué le rétrécissement de 80 % des glaciers du Plateau.

Les scientifiques estiment qu’il est nécessaire de répertorier les microbes présents à l’intérieur de ces glaciers car la fonte de la glace va inévitablement provoquer leur dispersion. Ils ont déjà comptabilisé 3.241 génomes en provenance de 21 glaciers entre 2016 et 2020. Quelque 82 % des génomes sont de nouvelles espèces.11 % de ces espèces ont été découvertes sur le même glacier et 10 % ont été retrouvées sur tous les glaciers étudiés. Selon les chercheurs, ces glaciers sont de véritables « enregistreurs » de la vie du passé, puisqu’ils piègent des microbes vieux de 10.000 ans qui peuvent reprendre vie lorsque les conditions sont adéquates. En 2021, une autre étude effectuée par des scientifiques chinois avait permis d’identifier 33 virus (dont 28 inconnus) piégés dans le plateau de glace Guliya au Tibet. L’âge de certains de ces virus avait été estimé à plus de 15.000 ans.

Il ne faudrait pas oublier, non plus, que ces glaciers renferment d’importantes quantités de carbone et de méthane. On estime à 12 millions de tonnes le carbone prisonnier des glaces tibétaines. La fonte des glaces présente donc un danger multiple : la dispersion dans l’atmosphère de ces gaz à effet de serre qui vont à nouveau aggraver le réchauffement, mais aussi des microbes dont on ignore le comportement lorsqu’ils se retrouveront à l’air libre. Je garde en mémoire la découverte du virus de la grippe espagnole encore bien vivant dans les cadavres de jeunes mineurs enterrés au Svalbard en 1918 (voir ma note du 16 avril 2020).

Source: plusieurs organes de presse scientifique dont Futura Sciences.

A team of American and Chinese researchers published a study on January 7th, 2020 warning of the consequences of global warming (see my note of February 23rd, 2021). While drilling the Himalayan glaciers over the past 5 years, these scientists extracted two ice cores which allowed them to uncover no less than 33 viruses of which only 5 were known to the scientific world. The glaciers contained a large number of life forms, with bacteria, algae, fungi, and even archaea. These small, nucleusless microorganisms are morphologically indistinguishable from bacteria, but they play an important role in glacier ecology.
In 2022, a team of Chinese scientists discovered 968 different species of microbes on the Tibetan Plateau, capable of growing in extreme conditions. They can withstand very low temperatures, high levels of solar radiation, without really needing food. They have the ability to freeze and thaw depending on the temperatures.
Nicknamed the water tower of Asia, the Tibetan Plateau and its 2.5 million square kilometers, is an important source of water supply for the Asian cities that border it. With 46,000 glaciers, this region of the world has the third largest concentration of ice on Earth, after the poles. The problem is that the Plateau is warming three times faster than the global average. According to the World Meteorological Organization (WMO), « most of the Tibetan Plateau has shown an average decrease in snow days, between 1980 and 2016, of less than 2 days/year over almost half of the region, and more than 4 days/year in certain areas”. Global warming has already caused 80% of the Plateau’s glaciers to shrink.
Scientists believe that it is necessary to list the microbes present inside these glaciers because the melting of the ice will inevitably cause their dispersion. They have already counted 3,241 genomes from 21 glaciers between 2016 and 2020. Some 82% of the genomes are new species. 11% of these species were discovered on the same glacier and 10% were found on all the glaciers of the study. According to the researchers, these glaciers are true « recorders » of life in the past, since they trapped 10,000-year-old microbes that can come back to life when the conditions are right. In 2021, another study by Chinese scientists identified 33 viruses (including 28 unknown) trapped in the Guliya plateau in Tibet. The age of some of these viruses were estimated at more than 15,000 years.
We should not forget, either, that these glaciers contain significant quantities of carbon and methane. It is estimated that 12 million tons of carbon are trapped in Tibetan ice. The melting of the ice therefore presents a multiple danger: the dispersion in the atmosphere of these greenhouse gases which will aggravate global warming, but also microbes whose behavior is unknown when they find themselves in the open air. I cannot forget the discovery of the Spanish flu virus still very much alive in the corpses of young miners buried in Svalbard in 1918 (see my note of April 16th, 2020).
Source: Scientific press including Futura Sciences.

Plateau Tibétain (Source: Wikipedia)

 

 

La vie à Dallol et dans le Danakil ‘Ethiopie) // Life at Dallol and Danakil (Ethiopia)

Au cours des dernières années, plusieurs vidéos ont montré que des bactéries, des vers et des crevettes sont capables de survivre dans l’environnement très hostile des « fumeurs noirs » au fond des océans. Ces évents sous-marins émettent de l’eau très chaude et des gaz acides qui ne sont pas censés favoriser la vie.
De la même manière, des échantillons de liquide ont été prélevés à Dallol et sur le Danakil dans le nord de l’Éthiopie et les chercheurs ont pu constater que eux aussi hébergeaint de la vie, malgré un contexte très défavorable. Dallol est un volcan dans la dépression du Danakil, au nord-est de la chaîne de montagnes où se trouve l’Erta Ale. Il a été formé par une intrusion magmatique basaltique dans des dépôts de sel du Miocène et par une activité hydrothermale ultérieure. Des éruptions phréatiques ont eu lieu en 1926, donnant naissance au volcan Dallol. De nombreux autres cratères parsèment le désert de sel à proximité. Dallol est alimenté par de l’eau portée à haute température par la chambre magmatique peu profonde sous le volcan. C’est l’un des endroits les plus beaux, mais aussi des plus inhospitaliers de la planète.
L’analyse des échantillons prélevés par une équipe scientifique internationale a révélé la présence de microbes de très petite taille qui montrent comment la vie aurait pu se développer sur la planète Mars. Les résultats de l’étude ont été publiés dans les Scientific Reports.
Les chercheurs ont découvert une souche de bactéries capables de vivre à une température de 89°C et une acidité extrême avec un pH de 0,25. Ces conditions sont similaires à celles rencontrées sur la Planète Rouge lors de sa formation.
La région de Dallol et du Danakil est saturée en différents sels, parmi lesquels le chlorure d’argent, la sphalérite, le sulfure de fer et des sels minéraux, qui forment un paysage fantastique où cohabitent les jaunes, les rouges, les verts et les bleus. L’équipe scientifique a recueilli de fines couches de dépôts de sel et les a transportées en Espagne dans des flacons stériles et scellés. Ils ont été analysés par microscopie électronique, analyse chimique et séquençage de l’ADN. Les chercheurs ont découvert que les minuscules structures sphériques dans les échantillons de sel étaient en fait de minuscules microbes (Nanohaloarchaeles) vivant en colonies compactes. Chaque microbe est 20 fois plus petit que la moyenne des bactéries.
Une étude approfondie des sites de Dallol et du Danakil permettra de mieux comprendre les limites de la vie sur Terre et apportera des informations sur la recherche de la vie sur Mars et ailleurs dans l’univers. La géochimie inhabituelle du site a beaucoup de points communs avec de possibles environnements hydrothermaux découverts sur la Planète Rouge, y compris le cratère Gusev, où a atterri le Spirit Mars Exploration Rover, module d’exploration de la Nasa. Même si la planète Mars est sèche et désertique aujourd’hui, de plus en plus de recherches démontrent qu’elle était probablement recouverte de vastes étendues d’eau il y a trois ou quatre milliards d’années.
Source: The Independent.

—————————————

In the past few years, several videos have shown that bacteria , worms and shrimps are able to survive in the very hostile environment of the « black smokers » at the bottom of the oceans. These submarine vents emit very hot water and acid gases that are not supposed to favour life.
In the same way, samples of liquid have been collected from the Dallol volcano and Danakil Depression in northern Ethiopia.Researchers were suprised to see that life was present despite unfavorable conditions. Dallol is a cinder cone volcano in the Danakil Depression, northeast of the Erta Ale Range. It has been formed by the intrusion of basaltic magma into Miocene salt deposits and subsequent hydrothermal activity. Phreatic eruptions took place here in 1926, forming Dallol Volcano; numerous other eruption craters dot the salt flats nearby. It is fuelled by water that has been heated by the shallow magma reserve beneath the volcano. It is one of the most beautiful and the most inhospitable places on Earth.
The analysis of the samples by an international scientific team revealed the presence of ultra-small microbes which show how life could have once thrived on Mars. The results of the study have been published in Scientific Reports.
The researchers have found a strain of bacteria living in temperatures of 89°C and an extreme acidity with a pH 0.25. Such conditions are similar to those found on the Red Planet when it first formed.
The Dallol and Danakil area is saturated in various salts, including silver chloride, zinc iron sulphide and rock-salt which produce a landscape of yellows, reds, greens and blues. The team collected thin layers of salt deposits and transported them to Spain in sterile, sealed vials. They were analysed using electron microscopy, chemical analysis and DNA sequencing. The team found tiny, spherical structures within the salt samples were tiny microbes (Nanohaloarchaeles) living in compact colonies. Each microbe was 20 times smaller than the average bacteria.
In-depth study of the characteristics of Dallol and Danakil sites will improve the scientific understanding of the limits of life on Earth and bring information about the search for life on Mars and elsewhere in the universe. The sites’ unusual geochemistry makes it very similar to hydrothermal environments that would have been found on the Red Planet, including the Gusev Crater, where Nasa’s Spirit Mars Exploration Rover landed. While the Mars is mostly dry and desolate today, a growing body of research shows it was probably covered in large bodies of water between three and four billion years ago.
Source: The Independent.

Les couleurs de Dallol (Source: Wikipedia)

Les choux-fleurs de la planète Mars // The cauliflowers of Mars

drapeau-francaisLes images de Mars envoyées par les différentes sondes et autres robots semblent donner la preuve qu’il y a eu un jour de l’eau et un climat plus chaud et plus humide sur la planète rouge, mais les scientifiques ne savent toujours pas si la vie a laissé son empreinte à sa surface.
Les roches recueillies par le rover (en français l’astromobile) Spirit en 2008 près de l’affleurement rocheux Home Plate, dans le cratère Gusev, pourraient apporter une réponse. Leurs protubérances bosselées ressemblent étrangement à un chou-fleur ou du corail.

CauliflowerGros plan sur des roches silicatées recueillies par le rover Spirit

(Crédit photo: NASA)

La question est de savoir si ces roches ont été façonnées par des microbes, par le vent ou un autre processus.
Les analyses effectuées par le spectromètre à émission thermique Mini-TES à bord de Spirit ont révélé qu’elles sont composées de silice presque pure (SiO2), un minéral qui est très répandu dans les environnements volcaniques à haute température. Sa formation est bien connue: l’eau de pluie s’infiltre dans les fissures du sol et entre en contact avec des roches chauffées par le magma en profondeur. Portée à des centaines de degrés, l’eau devient dynamique et remonte en direction de la surface en dissolvant en chemin la silice et d’autres minéraux avant de les déposer autour d’une bouche ou une fumerolle. Ces dépôts se rencontrent autour des sources chaudes dans le Parc National de Yellowstone aux États-Unis, dans la zone volcanique de Taupo en Nouvelle-Zélande, ou encore en Islande.

Cauliflower 02

Cauliflower 01
Dépôts de geysérite à Yellowstone et en Nouvelle Zélande

(Photos: C. Grandpey)

Dans ces sites, les bactéries sont intimement impliquées dans la création de curieux bulbes et d’étranges ramifications dans des formations de silice qui ressemblent fortement aux roches martiennes en forme de chou-fleur. C’est la raison pour laquelle plusieurs chercheurs de l’Université de l’Arizona étudient la possibilité de l’implication des microbes dans l’élaboration des roches martiennes.
Source: Universe Today : http://www.universetoday.com/

——————————

drapeau anglaisThe images of Mars sent by the different probes and rovers tend to give evidence of water and a warmer, wetter climate on the Red Planet, but scientists still do not know whether life ever put its stamp on its surface.
Rocks collected by the Spirit Rover in 2008 near the rock outcrop Home Plate in Gusev Crater might give some answer. Their knobby protuberances look like cauliflower or coral.

The question is to know whether these rocks were sculpted by microbes, wind or some other process.
Analyses performed by the Spirit Rover’s Mini-Thermal Emission Spectrometer (or Mini-TES) revealed they were made of nearly pure silica (SiO2), a mineral that is very common in hot, volcanic environments. Its formation is well-known: Rainwater seeps into cracks in the ground and comes in contact with rocks heated by magma from below. Heated to hundreds of degrees, the water becomes buoyant and rises back toward the surface, dissolving silica and other minerals along the way before depositing them around a vent or fumarole. Such deposits are to be seen around the hot springs in Yellowstone National Park in the U.S., in the Taupo Volcanic Zone in New Zealand, or else in Iceland.

In such places, bacteria are intimately involved in creating curious bulbous and branching shapes in silica formations that strongly resemble the Martian cauliflower rocks. This is the reason why several researchers of Arizona State University are exploring the possibility that microbes might have been involved in fashioning the Martian rocks, too.
Source: Universe Today : http://www.universetoday.com/