Étiquette : permafrost

La renaissance des mammouths? // The rebirth of mammoths?

L’utilisation d’ADN prélevé sur des restes de mammouths dans le permafrost pour « ressusciter génétiquement » une espèce animale disparue semble sur la bonne voie. En effet, en septembre 2021 a été crée une société qui vise à faire réapparaître des mammouths laineux des milliers d’années après leur disparition dans la toundra arctique.
Grâce à un financement de 15 millions de dollars, un professeur de génétique de l’Université de Harvard, connu pour ses travaux sur le séquençage du génome et l’épissage de gènes, espère que le projet pourra « inaugurer une ère où les mammouths déambuleront à nouveau dans la toundra arctique ». En compagnie d’autres chercheurs; il espère également que cette espèce animale nouvellement créée pourra jouer un rôle dans la lutte contre le changement climatique.
Les chercheurs proposent en fait de créer un hybride à l’aide d’un outil d’édition de gènes connu sous le nom de CRISPR-Cas9. Il s’agira d’épisser des échantillons d’ADN récupérés sur des mammouths congelés dans un échantillon d’ADN d’éléphant d’Asie, le parent le plus proche du mammouth. L’animal qui résultera de cette manipulation aura pour nom « mammophant »; il ressemblera et se comportera probablement comme un mammouth laineux.
Plusieurs scientifiques pensent que la résurrection du mammouth comblera un vide dans l’écosystème laissé derrière eux par ces animaux il y a environ 10 000 ans, en sachant que certaines populations isolées sont restées en Sibérie jusqu’à environ 1 700 avant notre ère Les plus gros mammouths mesuraient plus de 3 mètres au garrot et pesaient jusqu’à 15 tonnes.
Autrefois, les mammouths grattaient la couche de neige pour que l’air froid puisse atteindre le sol et maintenir le pergélisol en l’état. Après leur disparition, la neige accumulée, avec ses propriétés isolantes, a entraîné le réchauffement du pergélisol, ce qui a contribué à libérer des gaz à effet de serre. Certains chercheurs sont persuadés que le retour des mammouths, ou du moins d’hybrides, dans l’Arctique pourrai inverser cette tendance.
Cependant, un professeur de génétique évolutive au Centre de paléogénétique de Stockholm est sceptique quant à cette hypothèse. Il ne pense pas que la réapparition des mammouths aura un impact mesurable sur le changement climatique. Selon lui, rien ne vient étayer l’hypothèse selon laquelle le piétinement d’un très grand nombre de mammouths aurait un impact sur le changement climatique. Au contraire, cela pourrait avoir un effet négatif sur les températures.
Au final, la question est de savoir s’il est souhaitable de faire réapparaître les mammouths. Un scientifique du Wisconsin a déclaré que si on pouvait créer un mammouth ou au moins un éléphant qui ressemble à un mammouth capable de survivre en Sibérie, on pourrait faire à peu près la même chose pour le rhinocéros blanc ou le panda géant. Pour les animaux dont la « diversité génétique diminue », l’ajout de gènes plus anciens provenant d’archives fossiles ou de gènes entièrement nouveaux pourrait améliorer la santé de ces populations.
D’autres chercheurs ne veulent pas voir les mammouths revenir. Selon eux, il ne sera jamais possible de créer une espèce identique à 100 %. De plus, la volonté de régénérer les mammouths soulève un problème éthique. En effet, bien que l’extinction des mammouths il y a des milliers d’années ait laissé un vide dans l’écosystème, cet écosystème s’est vraisemblablement adapté, au moins imparfaitement, à leur absence. Réintroduire une espèce qui a toutes les caractéristiques ayant existé au Pléistocène ne signifie pas nécessairement qu’elle va survivre aujourd’hui. Certains chercheurs ajoutent qu’il y a des plantes et des animaux qui vivaient aux côtés du mammouth et qui ont disparu depuis longtemps ou ont considérablement diminué leur aire de répartition, et le simple fait de ramener le mammouth ne les fera pas revenir.
La « désextinction » proposée des mammouths soulève d’autres questions éthiques. Le mammouth n’était pas simplement un ensemble de gènes, c’était aussi un animal social, comme l’est l’éléphant d’Asie de nos jours On peut se demander ce qui se passera avec l’hybride éléphant-mammouth. Comment sera-t-il accueilli par les éléphants ? »
Tout cela, bien sûr, suppose que la création d’un mammophant soit possible. Les chercheurs espèrent produire un embryon dans six ans. Mais avec quelque 1,4 million de mutations génétiques individuelles qui séparent les créatures anciennes des éléphants d’Asie, la tâche d’épissage génétique représentera probablement un travail de mammouth!.

Source : Médias d’information américains.

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Using recovered DNA to « genetically resurrect » an extinct species moved closer to reality in September 2021 with the creation of a new company that aims to bring back woolly mammoths thousands of years after the last of the giants disappeared from the Arctic tundra.

Thanks to a $15 million infusion of funding, a Harvard University genetics professor, known for his pioneering work in genome sequencing and gene splicing, hopes the company can usher in an era when mammoths « walk the Arctic tundra again. » He and other researchers also hope that a revived species can play a role in combating climate change.

What is being proposed is actually a hybrid created using a gene-editing tool known as CRISPR-Cas9 to splice bits of DNA recovered from frozen mammoth specimens into that of an Asian elephant, the mammoth’s closest living relative. The resulting animal, known as a « mammophant », would look, and presumably behave, much like a woolly mammoth.

Several scientists believe that resurrecting the mammoth would plug a hole in the ecosystem left by their decline about 10,000 years ago, although some isolated populations are thought to have remained in Siberia until about 1,700 B.C. The largest mammoths stood more than 3 meters at the shoulder and are believed to have weighed as much as 15 tons.

Mammoths once scraped away layers of snow so that cold air could reach the soil and maintain the permafrost. After they disappeared, the accumulated snow, with its insulating properties, meant the permafrost began to warm, releasing greenhouse gases. The researchers argue that returning mammoths, or at least hybrids, to the Arctic could reverse that trend.

However, a professor in evolutionary genetics at the Stockholm-based Centre for Palaeogenetics, is skeptical of that claim. He does not think that this will have any measurable impact on the rate of climate change in the future, even if it were to succeed. In his opinion, there is no evidence in support of the hypothesis that trampling of a very large number of mammoths would have any impact on climate change, and it could equally well have a negative effect on temperatures.

In short, the question is : Should we bring back mammoths? A Wisconsin scientists said that if you can create a mammoth or at least an elephant that looks like a good copy of a mammoth that could survive in Siberia, you could do quite the same for the white rhino or the giant panda. Especially for animals that have « dwindling genetic diversity », adding older genes from the fossil record or entirely new genes could increase the health of those populations.

Other researchers insist that they don’t want to see mammoths come back. They say it will never be possible to create a species that is 100% identical. Moreover, the expressed aim to regenerate mammoths also brings up another ethical concern: Although the extinction of the mammoth thousands of years ago left a gap in the ecosystem, that ecosystem has presumably now adapted, at least imperfectly, to their absence. Bringing back something that has all the characteristics that would have thrived in the Pleistocene does not necessarily mean it is going to survive today. Some researchers add that there were plants and animals that were living alongside the mammoth that are now long gone or have drastically shrunk in their range, and just bringing back the mammoth will not bring those back.

The proposed ‘de-extinction’ of mammoths raises more ethical issues. The mammoth was not simply a set of genes, it was a social animal, as is the modern Asian elephant. One may wonder what will happen when the elephant-mammoth hybrid is born. How will it be greeted by elephants? »

All of this, of course, assumes that producing a mammophant is even possible. Reseaqrchers hope to produce an embryo in six years. But with an estimated 1.4 million individual genetic mutations separating the ancient creatures from Asian elephants, the task of gene splicing could prove a mammoth undertaking.

Source : American news media.

Représentation d’un mammouth laineux au Musée Royal de Colombie-Britannique (Photo: C. Grandpey)

Concentrations record de méthane dans l’atmosphère // Record methane concentrations in the atmosphere

Quand on parle de gaz à effet de serre on pense avant tout au dioxyde de carbone (CO2), le gaz carbonique dont les concentrations sont en hausse constante dans l’atmosphère. Je diffuse régulièrement les relevés effectués en haut du Mauna Loa à Hawaii ainsi que la Courbe de Keeling qui les accompagne.

A côté du dioxyde de carbone, le méthane (CH4) contribue largement au réchauffement climatique. La National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) vient d’indiquer que la concentration atmosphérique de méthane a atteint un nouveau record et que l’augmentation de ce gaz dans l’atmosphère a été de 17 ppb (parties par milliard), soit la plus forte hausse annuelle enregistrée depuis le début des mesures en 1983. En 2020, l’augmentation était de 15 ppb, et constituait déjà un record.

On peut lire sur l’excellent site web global-climat que le méthane est généré par la production, le transport et l’utilisation de combustibles fossiles, mais aussi par la décomposition des matières organiques dans les zones humides et comme sous-produit de la digestion des ruminants dans l’agriculture. Sans oublier les quantités phénoménales liées au dégel du pergélisol arctique. L’une des principales sources d’émissions de méthane d’origine humaine est l’industrie pétrolière et gazière.

La durée de vie du méthane dans l’atmosphère est beaucoup plus courte que celle du dioxyde de carbone – une dizaine d’années pour le CH4 contre une centaine pour le CO2 – mais le méthane est environ 25 fois plus puissant que le dioxyde de carbone pour piéger la chaleur dans l’atmosphère. Ainsi, sur une échelle de 20 ans, l’effet de réchauffement du CH4 est environ 80 fois fois supérieur à celui du CO2.

Lors de la COP26 à Glasgow en 2021, les participants se sont mis d’accord sur une promesse de réduction des émissions de méthane de 30 % d’ici à 2030. Promesse oui, mais non contraignante!

On estime qu’environ 30 % du méthane provient de la production de combustibles fossiles. La réduction des émissions de méthane pourrait contribuer à réduire plus rapidement le réchauffement climatique qu’une stratégie basée uniquement sur le dioxyde de carbone.

Pendant ce temps, les niveaux de dioxyde de carbone ont continué à augmenter à des taux historiquement élevés. Selon la NOAA, la moyenne mondiale de la concentration de dioxyde de carbone en surface en 2021 était de 414,7 ppm, soit une augmentation de 2,66 ppm par rapport à la moyenne de 2020. Si l’on combine les émissions de CO2 à celles du méthane (CH4) et du protoxyde d’azote (NO2), on se rend vite compte que les émissions globales de gaz à effet de serre provenant de l’énergie ont atteint un niveau record en 2021.

Les sources biologiques de méthane – telles que les zones humides – sont un facteur important d’augmentation du méthane depuis 2006. A cela s’ajoute l’accélération du dégel du pergélisol qui continue à accroître l’étendue de ces zones humides. Cette situation est préoccupante car elle pourrait signaler une boucle de rétroaction causée par une augmentation des pluies sur les zones humides tropicales, qui à son tour génère encore plus de méthane, un cycle qui échapperait largement au contrôle de l’homme.

En outre, les émissions globales de méthane du secteur de l’énergie sont massivement sous-déclarées. L’Agence Internationale de l’Energie estimait en février 2022 qu’elles sont supérieures d’environ 70 % à la quantité officiellement déclarée par les gouvernements nationaux.

L’Engagement mondial en matière de méthane, lancé en novembre par plus de 110 pays lors de la conférence COP26 à Glasgow, a marqué un important pas en avant. Il y a tout de même un bémol : sur les cinq pays ayant les émissions de méthane les plus importantes de leurs secteurs énergétiques – la Chine, la Russie, les États-Unis, l’Iran et l’Inde – seuls les États-Unis font partie de l’Engagement.

Source : global-climat.

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When we talk about greenhouse gases, we think above all of carbon dioxide (CO2) whose concentrations are constantly rising in the atmosphere. I regularly release the readings taken on Mauna Loa in Hawaii as well as the Keeling Curve that accompanies them.
Alongside carbon dioxide, methane (CH4) contributes significantly to global warming. The National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) has just indicated that the atmospheric concentration of methane has reached a new record and that the increase in this gas in the atmosphere has been 17 ppb (parts per billion), the most significant annual increase recorded since the beginning of the measurements in 1983. In 2020, the increase was 15 ppb, and was already a record.
We can read on the excellent global-climat website that methane is generated by the production, transport and use of fossil fuels, but also by the decomposition of organic matter in wetlands and is a by-product of digestion of ruminants in agriculture. Not to mention the huge quantities linked to the thawing of the Arctic permafrost. One of the main sources of man-made methane emissions is the oil and gas industry.
The lifetime of methane in the atmosphere is much shorter than that of carbon dioxide – about ten years for CH4 compared to a hundred for CO2 – but methane is about 25 times more potent than carbon dioxide to trap heat in the atmosphere. Thus, on a 20-year scale, the warming effect of CH4 is about 80 times greater than that of CO2.
At COP26 in Glasgow in 2021, participants agreed on a promise to reduce methane emissions by 30% by 2030. A promise OK, but not binding!
It is estimated that around 30% of methane comes from the production of fossil fuels. Reducing methane emissions could help reduce global warming faster than a strategy based on carbon dioxide alone.
Meanwhile, carbon dioxide levels have continued to rise at historically high rates. According to NOAA, the global average surface carbon dioxide concentration in 2021 was 414.7 ppm, an increase of 2.66 ppm from the 2020 average. If we combine CO2 emissions to those of methane (CH4) and nitrous oxide (NO2), we quickly realize that global greenhouse gas emissions from energy have reached a record level in 2021.
Biological sources of methane – such as wetlands – have been a major contributor to the increase in methane since 2006. Added to this is the acceleration of permafrost thawing which continues to increase the extent of these wetlands. This situation is concerning because it could signal a feedback loop caused by increased rainfall over tropical wetlands, which in turn generates even more methane, a cycle that is largely beyond human control.
In addition, overall methane emissions from the energy sector are massively underreported. The International Energy Agency estimated in February 2022 that they are about 70% higher than the amount officially declared by national governments.
The Global Methane Commitment, launched in November by more than 110 countries at the COP26 conference in Glasgow, marked an important step forward. There is still a downside: of the five countries with the highest methane emissions from their energy sectors – China, Russia, the United States, Iran and India – only the United States are part of the Commitment.
Source: global-climat.

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Evolution des concentrations de CH4 et de CO2 dans l’atmosphère : des courbes qui font froid dans le dos!

 

Dégel du pergélisol : des cratères d’effondrement dans le plancher océanique canadien // Permafrost thawing : sinkholes on Canadian seafloor

Une équipe internationale de chercheurs affiliée au Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI) a découvert au Canada des « cratères d’effondrement de la taille d’un pâté d’immeubles de six étages. » La découverte n’annonce rien de bon pour le climat de notre planète.
Les scientifiques recueillent des données sur la Mer de Beaufort depuis 2003 afin d’avoir plus d’informations sur cette région qui se trouve loin de tout. Les cratères d’effondrement découverts par des robots sous-marins se trouvent dans des secteurs affectés par le dégel du pergélisol.
Le pergélisol fait référence à tout type de sol gelé en permanence pendant au moins deux ans. Son dégel a fait l’objet de nombreuses études dans l’Arctique ces dernières années, mais c’est la première fois que le phénomène est observé sur le plancher océanique.
Les données recueillies de 2010 à 2019 montrent que des changements « extraordinairement rapides » du plancher océanique ont eu lieu dans une zone de pergélisol qui s’est formée il y a entre 2 580 000 et 11 700 ans. Le plus grand cratère d’effondrement présente une forme ovale; il mesure 28 mètres de profondeur, 225 mètres de long et 95 mètres de large.
La formation de ces cratères d’effondrement en Mer de Beaufort canadienne est attribuée au réchauffement progressif des sédiments contenus dans le pergélisol depuis la dernière période glaciaire. Ce réchauffement a été provoqué par l’écoulement d’eaux souterraines saumâtres dans les régions de pergélisol ancien, avec un effet de réchauffement sur la glace qui a fini par provoquer des effondrements du plancher océanique.
Les chercheurs notent que ces cratères d’effondrement ont commencé à se former avant que l’Homme réchauffe la planète avec des émissions de gaz à effet de serre. Ils font également remarquer que l’accélération du réchauffement de l’Arctique à cause de ces émissions peut entraver leur capacité à comprendre comment se comporterait cet environnement sans l’influence des activités humaines. Les scientifiques doivent maintenant comprendre comment la décomposition du très vieux pergélisol sous-marin affectera les vastes zones situées sous les plates-formes continentales de l’Arctique.
La formation de cratères d’effondrement est également observée sur la terre ferme où le phénomène donne aux scientifiques des indications sur le comportement du pergélisol dans le cadre du réchauffement climatique. Un certain nombre de cratères, dont un qui mesurait 20 mètres de diamètre, sont apparus en Sibérie et sont liés à des éruptions de méthane, gaz qui s’est accumulé sous la surface de la Terre (voir mes notes à ce sujet).
Le dégel du pergélisol sur terre dans l’Arctique a été corrélée à l’augmentation globale des températures. On peut maintenant se demander jusqu’à quel point le réchauffement climatique induit par l’homme affectera le pergélisol sous l’océan. Les chercheurs expliquent qu’il y a beaucoup à apprendre sur la façon dont le dégel du pergélisol peut restructurer le plancher océanique dans l’Arctique et leur récente découverte contribuera à établir des bases de référence pour l’analyse des données futures.
Source : The Weather Network, Yahoo Actualités. .

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A team of international researchers affiliated with the Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI) has discovered in Canada “sinkhole-like depressions” the size of an entire city block of six-story buildings. The discovery could have serious implications for the global climate.

The scientists have been collecting data from the Canadian Beaufort Sea since 2003 to learn more about this extremely remote region. The “sinkholes” that the researchers’ robots discovered were actually regions of thawing permafrost.

Permafrost is defined as any type of ground that stays continuously frozen for at least two years. Thawing permafrost has been widely documented across many parts of the Arctic in recent years, but the researchers’ study states this is the first time that permafrost thawing on the seafloor has been observed.

Data collected from 2010 to 2019 revealed that there were “extraordinarily rapid” changes to the seafloor along an area of permafrost that formed between 2,580,000 to 11,700 years ago. The largest sinkhole had an oval shape and was 28 meters deep, 225 meters long, and 95 meters wide.

The driving force behind the formation of the sinkholes in the Canadian Beaufort Sea is attributed to permafrost sediment gradually warming up since the last Ice Age due to brackish groundwater flowing across regions of ancient permafrost, which has a warming effect on the ice and eventually causes a collapse.

The researchers note these sinkholes started forming before humans began warming the planet with greenhouse gas emissions, but note that the accelerated warm-up the Arctic is experiencing due to these emissions can hinder their ability to understand how this frozen environment functions without the influence on human activity. Scientists need to understand how the decay of relict submarine permafrost will impact the vast areas underlying the Arctic continental shelves.

Crater formations found on land have also given scientists clues about the changing nature of permafrost in a warming world. A number of enormous sinkholes, including one that measured 20 metres in length, have appeared in Siberia and are linked to eruptions of methane gas that built up underneath the Earth’s surface (see my posts about this topic).

Melting permafrost on land in the Arctic has been correlated with increasing global temperatures, which raises questions about how human-induced climate change could affect permafrost underneath the ocean. The researchers say there is much to be learned about how thawing permafrost can restructure the Arctic seafloor and that their discovery can help set baselines that will help the monitoring and analysis of future data.

Source: The Weather Network, Yahoo News.

Cratères d’effondrement en Mer de Beaufort (Source : MBARI)

Cratère d’effondrement en Sibérie (Source : The Siberian Times)

Les trésors du pergélisol // Permafrost’s treasures

Le dégel du pergélisol dans l’Arctique, en particulier en Sibérie, a permis de découvrir au cours des dernières décennies des créatures préhistoriques remarquablement préservées. Elles offrent aux scientifiques une fenêtre unique sur la vie il y a des centaines de milliers d’années.
Le pergélisol qui enveloppait ces trésors enfouis a agi comme un bouclier protecteur et permis de les conserver relativement intacts pendant de nombreux siècles. Le pergélisol préserve presque tout ce qu’il contient, y compris l’ADN. La plupart des restes découverts avaient encore de la fourrure, des dents, de la peau, des tissus musculaires et des organes encore intacts.
Voici quelques-unes des découvertes les plus frappantes :

– En juillet 2016, le pic d’un chercheur d’or qui creusait une paroi de boue gelée à côté de Dawson City (Yukon canadien), a heurté un louveteau gris du Pléistocène parfaitement conservé. C’est la momie de loup la plus complète jamais découverte.
– En 2017 et 2018, deux lionceaux des cavernes momifiés ont été exhumés par deux chercheurs de défenses de mammouth dans l’Arctique sibérien. On pense que l’un des lionceaux, le mieux conservé, date de la période glaciaire il y a environ 28 000 ans, tandis que l’autre a plus de 44 000 ans. (Pour plus de détails, voir ma note du 24 août 2021.)
– Trop petit pour être vu à l’œil nu, un micro-organisme d’eau douce vieux de 24 000 ans collecté dans le pergélisol sibérien et datant de la fin de l’âge de pierre a été sorti de son sommeil.
– En 2018, des chasseurs d’os ont découvert un poulain de 42 000 ans dans un cratère de la région de Verkhoyansk (Sibérie). Ce qui a rendu cette découverte remarquable est la présence de sang liquide et d’urine ainsi que d’organes très bien conservés. On pense que l’animal s’est noyé alors qu’il était pourchassé par des prédateurs. Environ 80% des restes étaient intacts.
– Une carcasse de rhinocéros laineux juvénile a été retrouvée dans le pergélisol en août 2020 dans la région de Yakoutie (Sibérie orientale).
– En septembre 2018, la tête d’un loup de la période glaciaire a été découverte lors d’une expédition dans la région d’Abyysky en République de Sakha.
– Un bison des steppes momifié de la période glaciaire, vieux de 36 000 ans, a été exhumé en 1979 près de Fairbanks, en Alaska.
Source : Yahoo Actualités.

Il ne faudrait pas oublier non plus que le pergélisol cache des virus qui peuvent encore être actifs une fois dégelés. Nous en avons eu la preuve lorsque des échantillons d’organes de mineurs morts en 1918 ont été prélevés dans le Svalbard. La grippe espagnole était toujours présente et prête à devenir une nouvelle Covid-19. Heureusement, le virus est resté derrière les murs du laboratoire américain où les échantillons ont été analysés.

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The thawing of permafrost in the Arctic, especially in Siberia has allowed to discover remarkably preserved prehistoric creatures over the past many decades, They provide scientists with a unique window into life as it existed hundreds of thousands of years ago.

The permafrost encasing these buried treasures has acted as a protective shield around them, ensuring they stay fairly intact over many centuries. It preserves nearly anything within it, including DNA. Most of the remains unearthed had fur, teeth, skin, muscle tissue and organs still intact.

Here are some of the most striking discoveries:

– In July 2016, a gold miner working on a wall of frozen mud outside of Dawson City in the Yukon, Canada, came across a perfectly preserved Pleistocene gray wolf puppy, the most complete wolf mummy ever found.

– In 2017 and 2018, two mummified cave lions were discovered by two local mammoth tusk collectors in the Siberian Arctic. One cub is believed to be the best-preserved Ice Age animal ever found. It dates back about 28,000 years, while the other cub is more than 44,000 years old. (See my post of August 24th, 2021 for more details)

– Too small to see with the naked eye, a 24,000-year-old freshwater microorganism collected in the Siberian permafrost and dating back to the Late Stone Age was awakened from its slumber.

– In 2018, bone hunters discovered a 42,000-year-old foal in a crater in the Verkhoyansk region (Siberia). What made this discovery rare was the presence of liquid blood and urine as well as organs. This frozen creature was believed to have drowned while being hunted by predators. About 80% of the remains were intact.

– A carcass of a juvenile woolly rhinoceros was found in permafrost in August 2020 in the region of Yakutia (eastern Siberia).
– In September 2018, the head of an Ice Age wolf was found during an expedition in the Abyysky region of Sakha RepubliC.

– A 36,000-year-old mummified Ice Age steppe bison was found in 1979 near Fairbanks, Alaska.

Source :Yahoo News.

One should not forget either that the permafrost conceals viruses that can still be active once it thaws. We had the proof of this when samples of dead miners’organs were collected in Svalbard. The Spanish flu was still present and ready to be another Covid-19. Fortunately, the virus was kept behind the walls of the American laboratory were the samples were analysed.

Lionceaux des cavernes (Source : The Siberian Times)