Kita manusia bangga dengan kemampuan menyesuaikan diri kita, tetapi bakteria selalu selangkah lebih maju dalam permainan berusia miliar tahun ini. Saudara-saudara mikrobiologi kita hidup dengan tenang di persekitaran yang paling tidak menyenangkan untuk wujud, dari lubang laut dalam hingga ke tasik Antartika. Sebilangan mikroba bertahan lebih kuat di atmosfera atas - stratosfera - dan bukti terkini menunjukkan bahawa mereka boleh mempengaruhi cuaca, tanaman kita, dan juga kesihatan kita.
Pemahaman kita tentang mikroba atmosfera masih berkembang, dan kebanyakan penyelidikan kita pada masa ini tertumpu pada troposfer, lapisan di mana kita hidup dan bernafas. Pada tahun 1979, Russell Schnell, sekarang timbalan pengarah Bahagian Pemantauan Global Pentadbiran Lautan dan Atmosfera Nasional, bertanya-tanya mengapa ladang teh di Kenya barat memegang rekod dunia untuk mengumpulkan hujan batu. Ternyata pelakunya adalah hama tanaman teh Pseudomonas syringae, yang dibesarkan ke udara oleh orang-orang dalam proses mengumpulkan daun teh, kerana kristal ais terbentuk di sekitar mikroba yang suka teh jauh lebih cepat.
Bukti untuk proses ini - disebut bioprecipitation - telah dijumpai di seluruh dunia, yang melibatkan semua jenis penjenayah mikrob. Kajian terbaru menunjukkan bahawa mikroba dapat mempengaruhi pembentukan dan penutup awan dan bahkan menerangi langit hingga tahap yang luar biasa. Lapisan atmosfera yang lebih rendah dipenuhi bukan hanya dengan pembuat hujan, tetapi juga dengan organisma yang membawa penyakit di mana sahaja angin meniupnya. Seiring perubahan iklim, dan perubahan di seluruh dunia, semakin meningkat minat untuk mengukur kesan mikroba ini.
Tetapi data asas masih kurang. "Kami saintis masih tidak memiliki anggaran yang baik untuk meneliti biologi atmosfera kami," kata Daniel Chicho, profesor kimia atmosfer di MIT.
Ini kerana terdapat banyak udara di atmosfera dan sangat sukar untuk mengumpulkan sampel tanpa pencemaran. Tidak ada sistem yang mencukupi untuk eksperimen saintifik, tidak kira sama ada anda mengumpulkan atau mengkaji sampel biologi.
Walaupun kita hanya tahu sedikit tentang troposfer, kita lebih kurang mengetahui tentang stratosfera, yang bermula pada kira-kira 10,000 meter di lintang tengah. Namun, kita tahu bahawa walaupun di udara stratosfer yang tipis dan kering, di mana suhu boleh turun hingga -60 darjah, terdapat sebilangan kecil mikroba yang kuat.
Priya Dassarma, yang mengkaji mikroba stratosfera dan hubungannya dengan iklim, menulis bahawa mikrob ketinggian tinggi ini dapat menyebarkan alergen atau bahkan penyakit. "Beberapa stratosfera terisolasi menimbulkan ancaman kepada tumbuhan dan haiwan, dan isolat klinikal dapat bertahan walaupun pada ketinggian ini," tulisnya. "Konsekuensi yang berpotensi untuk kesihatan masyarakat dan perubatan menggarisbawahi perlunya penyelidikan lebih teliti mengenai pergerakan mikroba di atmosfera dan penyelidikan mekanisme kelangsungan hidup mereka."
Idea bahawa mikroba dapat menyebar di atmosfer jauh dari yang baru - kajian pada tahun 1990-an, misalnya, menunjukkan bahawa bakteria berpindah dari Afrika ke Florida setiap musim panas dengan menggunakan tanah mineral dari Sahara. Dan pengangkutan jarak jauh sangat berkesan pada ketinggian tinggi, berkat adanya aliran jet, arus udara terpantas di Bumi.
Video promosi:
Tetapi Chicho percaya risiko yang disarankan oleh karya baru itu - bahawa jalan atmosfera ketinggian tinggi mungkin merupakan kaedah terpantas untuk mengangkut penyakit ke seluruh dunia - dibesar-besarkan. Dia fikir kita harus belajar lebih banyak mengenai suasana yang lebih rendah sebelum kita mula risau tentang apa yang berlaku di atmosfera atas.
Bagaimanapun, semua penyelidikan baru ini mempunyai kaitan dengan perubahan iklim: dalam dunia ribut, semakin banyak mikroba disedut ke atmosfera yang lebih rendah oleh angin. Dari sana, sebahagian dari mereka akan memasuki stratosfera, kebanyakannya melalui pencampuran lapisan menegak. Apabila kawasan baru kering, lebih banyak zarah debu akan naik ke udara, yang bermaksud akan ada lebih banyak bahan di atmosfer secara keseluruhan.
Pada masa ini, sebarang kesan mikrob stratosfera tidak diambil kira dalam unjuran perubahan iklim. Semua saintis menunjukkan perlunya pemahaman yang lebih baik tentang apa yang ada di udara di atas kepala kita, sehingga kita mempunyai asas untuk memahami perubahan di masa depan.
Ilya Khel
