Étiquette : siberia

Réchauffement climatique : le dégel du permafrost et la menace des virus // Global warming : Permafrost thawing and the threat of viruses

Une équipe de chercheurs de Marseille a montré qu’un virus pris dans le permafrost sibérien depuis 48 500 ans pouvait encore contaminer. C’est donc une potentielle menace pour la santé publique, conséquence du réchauffement climatique. Cette découverte peu rassurante a été publiée dans la revue Viruses avant d’être relayée par CNN.

Pour arriver à cette conclusion, l’équipe de chercheurs marseillais a testé des échantillons de terre prélevés dans le pergélisol de l’Arctique sibérien, plus précisément dans la péninsule de Yamal. .

L’équipe scientifique a pu isoler 13 souches représentant 5 nouvelles familles de virus, à partir de plusieurs échantillons de terre prélevée à sept endroits différents en Sibérie. Les chercheurs les ont ensuite injectés dans des amibes et ont ainsi montré que ces souches avaient conservé leur capacité à contaminer.

Ce n’est pas la première expérience de ce type réalisée par l’équipe de chercheurs. En 2014 et 2015, ils avaient déjà « ressuscité » des virus issus du permafrost en les insérant dans des cellules. Par sécurité, les virus choisis ne pouvaient contaminer que des amibes unicellulaires et non des animaux et des humains.

Le fait que des virus en sommeil depuis la préhistoire restent infectieux des milliers d’années plus tard est un phénomène inquiétant qui pourrait constituer une menace pour la santé publique. Dans leur étude, les chercheurs indiquent que d’autres agents pathogènes totalement inconnus pourraient ressurgir du permafrost.

Comme je l’ai indiqué dans des notes précédentes, au cours de l’été 2016, une épidémie d’anthrax, ou maladie du charbon, a touché des dizaines de nomades et plus de 2.000 rennes dans la péninsule de Yamal en Russie. Un enfant a péri. L’épidémie était liée au dégel profond du permafrost après des étés exceptionnellement chauds, déclenchant la réactivation d’une bactérie contenue dans des carcasses d’animaux.

L’article paru sur le site de France 3 Alpes-Côte d’Azur.n’en fait pas état, mais l’anecdote que j’ai rapportée dans ce blog le 26 octobre 2022 fait froid dans le dos. En septembre 1918, sept jeunes pêcheurs et fermiers norvégiens embarquent à destination du Spitzberg où ils ont l’intention de se faire un peu d’argent dans les mines de charbon. A bord du bateau qui les conduit à leur destination,  ils contractent le virus de la Grippe Espagnole qui a tué plus de 20 millions de personnes au cours de cette même année. Ils décèdent au bout de quelques jours et sont enterrés en catastrophe dans le permafrost du petit cimetière de Longyearbyen.

En août 1997, en prenant moult précautions, une équipe scientifique exhume les corps et effectue des prélèvements de tissus provenant des poumons, du cerveau, des reins. Les organes sont relativement bien conservés par le froid, ce qui suppose que le terrible virus l’est lui aussi ! Les échantillons de tissus prélevés sont envoyés dans quatre laboratoires aux Etats-Unis, au Canada, en Angleterre et en Norvège. Certains virologues critiquent cette opération qui pourrait s’avérer dangereuse. Il ne faudrait pas que le virus s’échappe dans les couloirs d’un laboratoire !

Les travaux en laboratoire ont révélé que le virus responsable de la Grippe Espagnole était né de la combinaison d’une souche humaine (H1), provenant de la grippe saisonnière H1N8, en circulation entre 1900 et 1917, avec des gènes aviaires de type N1. Ainsi naquit, en 1917 ou 1918, une souche H1N1, lointain ancêtre de la variante qui fit trembler le monde en 2009, et 10.000 fois plus virulente. La première vague de Grippe Espagnole, au printemps 1918, fut assez peu meurtrière. La seconde, à l’automne suivant, à la suite d’une probable mutation, s’avéra bien plus agressive, notamment contre les jeunes adultes âgés de 25 à 29 ans.

Pour l’équipe scientifique marseillaise, il est encore impossible d’estimer combien de temps les virus découverts dans le permafrost sibérien pourraient rester infectieux une fois exposés aux conditions extérieures (lumière UV, oxygène, chaleur), et quelle est la probabilité qu’ils infectent un hôte dans cet intervalle. Toutefois, le risque est voué à augmenter dans le contexte du réchauffement climatique. Ce dernier est particulièrement perceptible dans l’Arctique où les températures moyennes augmentent plus de deux fois plus vite que dans les régions tempérées.

La hausse des températures rend ces régions du monde jusqu’ici désertiques plus accessibles à l’activité humaine et industrielle. Le pire scénario pourrait être généré par le rassemblement d’un grand nombre de travailleurs autour d’une exploitation minière à ciel ouvert. Le permafrost creusé à des centaines de mètres de profondeur pourrait alors libérer des virus très anciens, totalement inconnus, et susceptibles de contaminer les hommes.

Source : France 3 Alpes-Côte d’Azur.

—————————————–

A team of researchers from Marseille has shown that a virus caught in the Siberian permafrost for 48,500 years could still contaminate. It is therefore a potential threat to public health, a consequence of global warming. This not very reassuring discovery was published in the journal Viruses before being relayed by CNN.
To reach this conclusion, the research team from Marseille tested soil samples taken from the permafrost in the Siberian Arctic, more precisely from the Yamal Peninsula. .
The scientific team was able to isolate 13 strains representing 5 new families of viruses, from several soil samples taken from seven different places in Siberia. The researchers then injected them into amoebae and thus showed that these strains had retained their ability to contaminate.
This is not the first experiment of this type carried out by the team of researchers. In 2014 and 2015, they had already « resurrected » viruses from permafrost by inserting them into cells. For safety, the chosen viruses could only contaminate unicellular amoebae and not animals and humans.
The fact that viruses dormant since prehistoric times remain infectious thousands of years later is a worrying phenomenon that could pose a threat to public health. In their study, the researchers indicate that other completely unknown pathogens could reappear from permafrost.
As I have indicated in previous posts, during the summer of 2016, an epidemic of anthrax affected dozens of nomads and more than 2,000 reindeer in the Yamal Peninsula in Russia. A child died. The outbreak was linked to the deep thawing of permafrost after unusually hot summers, triggering the reactivation of bacteria contained in animal carcasses.
The article published on the France 3 Alpes-Côte d’Azur website does not mention an anecdote that I reported in this blog on October 26th, 2022. In September 1918, seven young Norwegian fishermen and farmers set sail for Spitsbergen where they intended to make some money in the coal mines. On board the boat taking them to their destination, they contracted the Spanish Flu virus which killed more than 20 million people during that same year. They died after a few days and were buried in a disaster in the permafrost of the small cemetery of Longyearbyen.
In August 1997, taking many precautions, a scientific team exhumed the bodies and took tissue samples from the lungs, brain and kidneys. The organs were relatively well preserved by the cold, which means that the terrible virus was too! The tissue samples were sent to four laboratories in the United States, Canada, England and Norway. Some virologists criticized this operation which could prove to be dangerous. The virus should not escape into the corridors of a laboratory!
Laboratory work revealed that the virus responsible for the Spanish Flu was born from the combination of a human strain (H1), from the seasonal flu H1N8, in circulation between 1900 and 1917, with avian genes of type N1. Thus was born, in 1917 or 1918, an H1N1 strain, the distant ancestor of the variant that shook the world in 2009, and 10,000 times more virulent. The first wave of the Spanish Flu, in the spring of 1918, was not very lethal. The second, the following autumn, following a probable mutation, proved to be much more aggressive, especially against young adults aged 25 to 29.
For the Marseille scientific team, it is still impossible to estimate how long the viruses discovered in the Siberian permafrost could remain infectious once exposed to external conditions (UV light, oxygen, heat), and what is the probability that they will infect a host within this range. However, the risk is bound to increase in the context of global warming. The latter is particularly noticeable in the Arctic where average temperatures are increasing more than twice as fast as in temperate regions.
Rising temperatures are making these hitherto desert regions of the world more accessible to human and industrial activity. The worst case scenario could be generated by the gathering of a large number of workers around an open pit mining operation. The permafrost dug hundreds of meters deep could then release very old viruses, totally unknown, and likely to infect humans.
Source: France 3 Alpes-Cote d’Azur.

 

Le pergélisol dans l’Arctique

Ours parfaitement conservé dans le permafrost // Perfectly preserved bear in the permafrost

Le dégel du permafrost en Sibérie permet de faire des découvertes très intéressantes. Des animaux tels que des mammouths ou des lions ont déjà été déterrés. Aujourd’hui, des scientifiques sont en train de disséquer à l’Université de Iakoutsk une ourse parfaitement conservée qui vivait en Sibérie il y a 3 460 ans.
L’ours brun a été découvert en 2020 par des éleveurs de rennes alors que son corps dépassait du pergélisol. C’est la première fois qu’un ours brun entier et fossilisé est découvert. C’est aussi la première fois que les scientifiques ont à leur disposition la carcasse d’un tel animal avec des tissus mous, ce qui donne la possibilité d’analyser les organes internes et d’examiner le cerveau.
La vidéo ci-dessous montre l’ours sur le dos sur une table de laboratoire, sa fourrure brune encore recouverte d’années de saleté. Ses pattes postérieures étaient figées en mouvement, l’une devant l’autre, au moment de la découverte. Elles sont en parfait état, avec les griffes intactes. L’animal pèse environ 76 kilogrammes pour une taille d’environ 1,50 mètre.
Avant la découverte de cet ours, seuls des squelettes ou des crânes d’ours avaient été trouvés. Cette fois, les températures très basses de la Sibérie ont permis de préserver l’ours avec les restes de ses derniers repas – oiseaux et plantes – toujours présents dans son estomac.
Le fossile a été baptisé « ours brun éthérique »par référence à la rivière Bolchoï Éthérique où il a été trouvé, sur l’île Bolchoï Lyakhovsky, à environ 5 100 kilomètres à l’est de Moscou.
Les chercheurs effectuent maintenant des tests sur l’ours pour déterminer son âge biologique exact, l’heure et la cause de sa mort.
Source : médias d’information internationaux.

https://youtu.be/tJ_4kOoZXOU

———————————————

The thawing of permafrost in Siberia allows to make very interesting discoveries. Animals such as mammoths or lions have already been unearthed. Today, scientists are dissecting at the North-Eastern Federal University in Yakutsk, a perfectly conserved female bear that lived in Siberia 3,460 years ago.

The carcass of the brown bear was found in 2020 by reindeer herders who spotted it jutting out of the permafrost. This is the first time a full, fossilized brown bear has been unearthed. It is also the first time scientists have got a carcass of such an animal with soft tissues, which gives them the opportunity to study the internal organs and examine the brain.

The video here below shows the bear on its back on a laboratory table, its brown fur coated in years of dirt. Its hind legs were seen frozen in motion, with one ahead of the other. The bear’s paws were in perfect condition, complete with toenails intact. The bear fossil weighs around 76 kilograms and stands at a height of about 1,50 meters.

Before the bear’s discovery, only skeletons or skulls of bears had been found. This time, the frigid Siberian temperatures helped preserve the bear complete with the remnants of its final meals – birds and plants – still in its stomach.

The fossil was named the « Etherican brown bear, » after the Bolshoy Etherican River where it was found on the Bolshoy Lyakhovsky Island, about 5,100 kilometers east of  Moscow.

Researchers are now carrying out tests on the bear to determine its exact biological age, the time it died, and its cause of death.

Source : international news media.

Here is a video of the bear being dissected in a Russian laboratory :

https://youtu.be/tJ_4kOoZXOU

Photo: C. Grandpey

Les caprices du vortex polaire (suite) // The whims of the polar vortex (continued)

Après une première quinzaine de janvier 2023 inhabituellement chaude en France, avec un manque cruel d’enneigement dans les stations de sports d’hiver, il semble que le temps se refroidisse, mais sans atteindre les basses températures auxquelles on pourrait s’attendre en cette saison.
La France n’est pas le seul pays concerné par la météo un peu folle qui prévaut actuellement. Certaines parties de l’est du Canada connaissent des températures exceptionnellement chaudes. Certaines villes canadiennes sont en train de connaître l’hiver le plus chaud de leur histoire. Toronto pourrait bien connaître son premier hiver avec une température moyenne au-dessus de zéro.
Dans le même temps, des températures extrêmement froides sont enregistrées en Sibérie avec -62,4°C à Tongulakh le 14 janvier. Il s’agit de la température la plus froide sur Terre enregistrée en 2023. C’est également la température la plus froide en Russie depuis plus d’une décennie. Par comparaison, cette température n’est qu’à 0,3°C de la température moyenne sur la planète Mars et gèlerait en quelques secondes une peau qui serait exposée à un tel froid.
Cette situation surprenante est due à la situation globale sur la planète. Une fois encore, le responsable est le vortex polaire. Le vortex présente des ondulations prononcées (voir image ci-dessous) et se brise parfois, permettant à des langues d’air froid de se déplacer vers des latitudes plus basses. Le noyau du vortex polaire séjourne actuellement sur la Russie, ce qui explique la température extrême enregistrée à Tongulakh. En revanche, cette situation envoie de l’air doux à travers le Canada.
Le jet-stream (ou courant-jet) zonal du Pacifique a maintenu ces conditions pendant une période prolongée, mais les modèles de prévisions à longue portée entrevoient des changements. Selon ces modèles, vers la fin du mois de janvier, le courant-jet tend vers un schéma amplifié. C’est le signe d’une arrivée de froid arctique plus intense vers le sud, au-dessus du Canada. Cette prévision doit, bien sûr, être confirmée.
Source : The Weather Network.

——————————————–

After a first fortnight of January 2023 unusually warm in France , with a severe lack of snow in winter sport resorts, it looks as if the weather is getting colder, but noth with the low temperatures one could expect in this season.

France is not the only concerned with the current crazy weather. Parts of eastern Canada are experiencing unusually warm temperatures. Canadian cities are on pace for the warmest winter on record. Toronto could see its first winter with an average temperature above freezing.

Meantime, extremely cold temperatures are recorded in Siberia with an astonishing -62.4°C in Tongulakh on January 14th. This was Earth’s coldest temperature recorded in 2023. It was also the coldest temperature Russia has experienced in over a decade. For perspective, this temperature is a mere 0.3°C from the average temperature on Mars and would freeze exposed skin in seconds.

This surprising situation comes down to the global pattern. The polar vortex is showing pronounced ondulations (see image below) and sometimes breaks open, allowing tongues of cold air to travel to lower latitudes. The core of the polar vortex has currently taken an extended vacation in Russia, ushering in this extreme cold and sending mild air across Canada.

The recent zonal Pacific jet stream has kept these conditions in place for a prolonged period, but long-range models hint that change is coming. Closing out the month of January, the jet stream trends into an amplified pattern. This is a signal for a more active pattern and gives extreme arctic cold more opportunities to travel south over Canada.

Source : The Weather Network.

Source : The Weather Network

La longue histoire des chiens de traîneaux en Sibérie // The long history of Siberian sled dogs

Une nouvelle étude publiée dans la revue Science nous apprend que l’utilisation des chiens de traîneau a eu lieu des milliers d’années plus tôt que le pensaient les scientifiques. Des fouilles sur l’île Jokhov en Sibérie orientale montrent que des chiens de traîneau bien entraînés étaient déjà utilisés il y a près de 10 000 ans. L’île Jokhov fait partie de l’archipel De Long des îles de Nouvelle-Sibérie dans l’Océan Arctique.

L’ADN des os de chiens trouvés sur l’île Jokhov indique que des chiens de traîneau domestiqués ont été utilisés par l’homme dans l’Arctique sibérien il y a au moins 9500 ans, soit entre 6500 et 7500 ans plus tôt que le pensaient de nombreux scientifiques.

Le génome du chien Jokhov est directement lié au husky sibérien moderne, au malamute d’Alaska et au chien de traîneau du Groenland, mais on trouve également des points communs avec les loups de Sibérie il y a 33000 ans.

La dernière étude examine également l’utilisation des chiens pour la chasse à l’ours polaire en s’appuyant sur des investigations antérieures effectuées par des scientifiques russes de l’Institut d’histoire de la culture matérielle de Saint-Pétersbourg.

La nouvelle étude montre que les anciennes populations étaient composées de voyageurs arctiques hautement qualifiés qui parcouraient de grandes distances pour obtenir des ressources vitales. Ils chassaient les troupeaux de caribous en migration dans la toundra gelée, mais aussi les ours polaires femelles qui hibernaient dans les tanières pendant l’hiver.*

Ils fabriquaient souvent leurs outils de chasse avec de l’obsidienne. Ce matériau provenait d’environ 1 500 km de distance. Ces voyageurs  parcouraient eux-mêmes ces énormes distances ou obtenaient l’obsidienne via des réseaux d’échange avec d’autres groupes de chasseurs.

Les meilleurs morceaux des animaux tués étaient ramenés au camp de base où ils constituaient la réserve alimentaire du groupe. Les ours polaires étaient une source de nourriture essentielle. En utilisant des chiens et en ciblant les tanières, les chasseurs obtenaient une nourriture facilement prévisible. La recherche des tanières n’était pas compliquée, surtout avec les chiens. La principale saison de chasse allait de décembre à mars. Il était très facile de tuer l’ours lorsqu’il faisait dépasser la tête et le cou hors de la tanière. Les animaux étaient dépecés sur le champ. Les oursons juste nés étaient donnés aux chiens qui avaient participé à la chasse. Les oursons âgés de deux ans, d’un poids de 70 à 140 kilos, représentaient un bonus venant s’ajouter au reste de la viande.

Les chasseurs de Jokhov élevaient un grand nombre de chiens. Certains ont des points communs avec les huskies de Sibérie modernes. Les chiens de traîneau et les hommes savaient s’adapter au froid extrême de l’Arctique. Cette adaptation est probablement liée à une meilleure absorption d’oxygène, ce qui est assez logique au vu des longues distances parcourues. Cela confirme le fait que les chiens de traîneau et les habitants de l’Arctique travaillaient et s’adaptaient ensemble il y a plus de 9 500 ans.

Les chiens de traîneau modernes ont la plupart de leurs génomes en commun avec ceux des chiens de Jokhov. Ils sont plus étroitement liés au chien de Jokhov qu’aux autres chiens et loups. On peut voir des traces de croisement avec des loups comme le loup de Sibérie vieux de 33 000 ans, mais pas avec des loups modernes. Cela confirme en outre que l’origine du chien de traîneau moderne remonte beaucoup plus loin qu’on ne le pensait auparavant.

Les recherches sur le passé de la Sibérie sont rendues de plus en plus difficiles par le réchauffement climatique. L’Arctique se réchauffe beaucoup plus rapidement que le reste de la planète, ce qui signifie que les milliers de sites uniques comme celui sur l’île Jokov disparaissent en raison de la fonte de la glace, mais aussi de l’érosion côtière. Cette perte du patrimoine fragile de l’Arctique est en train de s’accélérer. Des milliers de sites disparaissent avant même d’être localisés.

Source: The Siberian Times.

* Le seul moment où les ours polaires font quelque chose qui ressemble à l’hibernation, c’est quand une femelle creuse une tanière dans laquelle elle va mettre bas, puis s’occuper de ses oursons. À part cela, les ours polaires restent actifs tout au long de l’année.

———————————————-

A new research published in Science informs us that the training of sled dogs happened thousands of years earlier than had been appreciated.  Remains from the Zhokhov Island in the East Siberian Arctic show trained sled dogs already existed almost 10,000 years ago. Zhokhov Island is in the De Long group of the New Siberian Islands in the Arctic Ocean.

DNA from dog bones from Zhokhov Island indicates that domesticated sled dogs were used by man in the Siberian Arctic at least 9,500 years ago, some 6,500 to 7,500 years earlier than many scientists had believed.

The genome of the Zhokhov dog is directly related to the modern-day Siberian Husky, the Alaskan Malamute and Greenlandic sledge dog, but can also be traced back to Siberian wolves from 33,000 years ago.

The current study also investigated the use of dogs for polar bear hunting, based on previous investigations on Zhokhov island by Russian scientists from the Institute for the History of Material Culture in St Petersburg. The new study suggests that ancient people were highly-skilled Arctic travellers who covered vast distances to obtain vital resources. They hunted both the caribou herds that migrated widely over the frozen tundra, but also female polar bears as they hibernated in winter dens.* They often made their hunting tools from obsidian, a very hard volcanic glass. This material was sourced from around 1,500 km away, so they were either travelling these enormous distances themselves, or obtaining it via long-distance exchange networks with other mobile hunting groups.

The most valuable parts of these animals were transported back to the year-round base camp to build up the food supply for the rest of the group. Hibernating polar bears were a key food source.. By using hunting dogs and targeting dens, they obtained a stable result and the food was completely predictable. The search for the dens was not complicated, especially with the dogs.

The main hunting season for polar bears was from December to March. It was very easy to hit the bear when its head and neck appeared on the surface of the den. They butchered dead animals at the place of prey. Newborn cubs became  permitted prey for dogs participating in the hunt. Cubs of the second year of life, with a mass of 70–140 kilograms, represented a certain ‘bonus’, increasing the volume of one-time prey.

The ancient Zhokhov hunters kept a large number of dogs, some seen as similar to modern Siberian Huskies. The sled animals along with man become adapted to the extreme Arctic cold. This adaptation is probably linked to improved oxygen uptake, which makes sense in relation to long-distance sledding. This emphasises that sledge dogs and Arctic people have worked and adapted together for more than 9,500 years.

Modern sledge dogs have most of their genomes in common with Zhokhov. So, they are more closely related to this ancient dog than to other dogs and wolves. One can see traces of crossbreeding with wolves such as the 33,000-year-old Siberian wolf, but not with modern wolves. It further emphasises that the origin of the modern sledge dog goes back much further than previously thought.

Research about the Siberian past is being made more and more difficult by global warming. The Arctic is heating up much more quickly than any other part of the planet, and this means that the thousands of unique sites like Zhokov are disappearing due to a combination of melting ice and coastal erosion. This loss of fragile Arctic heritage is actually accelerating. Thousands of sites are vanishing before being located.

Source: The Siberian Times.

* The only time polar bears do something resembling hibernation is when a female polar bear makes a den in which to give birth and then take care of her cubs. Other than this polar bears remain active throughout the whole year.

La route de l’obsidienne (Source : Elena Pavlova)