Мы часто считаем весеннюю аллергию реакцией на местную пыльцу. Однако кое-что еще может быть причиной нашего всхлипывания и чихания: мощные пылевые бури, которые возникают за тысячи миль от нас, в африканском регионе Сахары.
Эти гигантские пылевые шлейфы путешествуют по всему миру каждое лето, неся смесь загрязняющих веществ и потенциальных болезнетворных микроорганизмов через континенты.
Доктор Шанкар Челлам, профессор Техасского университета A&M, возглавляет работу по пониманию биологических автостопщиков во время пыльных бурь.
Он и его команда работают над тем, чтобы определить, какие микробы, в частности бактерии и грибки, мигрируют с пылью, и изучить их потенциальное влияние на здоровье человека.
Скрытые пассажиры в пыли Сахары
«Мы все получаем аллергию и, возможно, другие более серьезные последствия для здоровья, когда вдыхаем пыль, и до конца не известно, что вызывает эту аллергию», — сказал доктор Челлам.
«Некоторые люди могут подумать, что это просто песок или глинистые минералы в пыли. Другие думают, что это металлы или органика в пыли, а некоторые думают, что это бактерии и грибки».
Облако пыли в Сахаре несет огромное количество частиц песка, которые переносят бактерии и грибы.
Исследование доктора Челлама уникально касается того, как пыльные бури в Сахаре заносят эти микробы в Северную Америку.
О чем говорит нам пыльная буря из Сахары
Доктор Челлам и его команда проанализировали образцы пыли из Сахары , которая достигла Хьюстона в 2018 году. Они измерили содержание металлов, бактерий и грибов, чтобы исследовать любые связи.
Удивительно, но их результаты выявили тесную связь между биоразнообразием микробов и конкретными элементами, особенно кальцием.
Хотя эти элементы естественным образом встречаются в Сахаре, они также существуют и в нашей местной среде. Определение точного происхождения пыли и ее груза остается проблемой, которую ученые продолжают решать.
Наш воздух – не так пуст, как мы думаем
Возможно, самым поразительным открытием является то, что даже, казалось бы, безжизненные облака пыли полны биологической активности.
«Основной вывод из этого исследования заключается в том, что большая часть биоразнообразия не описана с научной точки зрения. У него нет названия, его нельзя культивировать, а поскольку его нельзя культивировать, его трудно изучать», — объяснил доктор Дэниел Спалинк, доцент Техасского университета A&M.
Высокотехнологичный анализ ДНК, проведенный командой, позволил им составить список бактерий и грибов, даже если сами микробы не были активны.
Удивительно, но они обнаружили следы нескольких патогенов, которые, как известно, вызывают заболевания у людей, согласно списку Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ).
«Это не говорит нам о том, смогут ли они заразить нас и сделать нас больными», — предупреждает Спалинк, — «Но, по крайней мере, в африканской пыли были идентифицированы ДНК нескольких патогенных бактерий и грибов».
Влияние изменения климата на пыль Сахары
Изменение климата меняет погодные условия во всем мире. Это преобразование влияет на поведение пыльных бурь, приводя к изменениям их частоты и интенсивности.
В 2020 году Соединенные Штаты пережили самую масштабную пыльную бурю в Сахаре, когда-либо зарегистрированную, которую эксперты назвали «Годзиллой».
Это событие подчеркнуло возможность увеличения случаев таких вторжений пыли. «Вся динамика поступления сахарской пыли в Хьюстон в первую очередь обусловлена атмосферными процессами», — сказал доктор Сурав Дас, бывший ученик доктора Челлама.
Глобальная связь пыли Сахары
Пыльная буря в Сахаре выходит далеко за пределы Северной Америки, оказывая глубокое воздействие на глобальные экологические системы.
Эта пыль, происходящая из обширной пустыни Сахара, отправляется в трансконтинентальные путешествия, которые влияют на климат, биологию океана и экосистемы, удаленные от ее источника.
Пыль Сахары играет решающую роль в регулировании климата. Путешествуя по океанам и континентам, он отражает солнечный свет обратно в космос, охлаждая поверхность Земли.
Это природное явление действует как противовес эффекту потепления парниковых газов, демонстрируя, как пыль пустыни может влиять на глобальную температуру.
Однако пыль также переносит микроорганизмы и питательные вещества, такие как фосфор , которые удобряют отдаленные экосистемы, от тропических лесов Амазонки до Карибского моря, демонстрируя сложные природные циклы питательных веществ.
Выгоды для океанов
Биология океана также извлекает выгоду из богатой питательными веществами пыли. Когда пыль Сахары оседает на водах океана, она доставляет необходимые минералы, которые стимулируют рост фитопланктона.
Эти микроскопические растения составляют основу океанической пищевой цепи, поддерживая разнообразную морскую жизнь.
Таким образом, приток питательных веществ из Сахары может повысить продуктивность морской среды, что повлияет на популяцию рыб и глобальную рыбную промышленность.
Недостатки
Воздействие пыли Сахары не всегда приносит пользу. В экосистемах, непривычных к притоку посторонних частиц и питательных веществ, пыль может нарушить местную окружающую среду.
Например, чрезмерное осаждение пыли может задушить коралловые рифы, блокируя солнечный свет и препятствуя фотосинтезу. Это может привести к стрессу для коралловых экосистем, что приведет к обесцвечиванию и потере биоразнообразия.
Более того, последствия сахарской пыли для здоровья распространяются на все континенты. Пыль несет в себе не только питательные вещества, но также загрязняющие вещества и патогены, которые могут повлиять на качество воздуха и здоровье населения.
Сообщества, находящиеся на пути этих шлейфов пыли, могут столкнуться с увеличением респираторных заболеваний, аллергий и заболеваний, что подчеркивает необходимость глобального мониторинга состояния здоровья и обеспечения готовности.
Результаты исследования
Крайне важно собрать данные о многочисленных пылевых явлениях, охватывающих многие годы, чтобы получить более четкое представление об этих переносимых по воздуху микробных сообществах и о том, как они могут трансформироваться с течением времени.
Хотя многое остается неизвестным, подобные исследования проливают свет на скрытых путешественников, кружащихся в воздухе, которым мы дышим, — путешественников, которые могут удивительным образом влиять на наше здоровье.
В следующий раз, когда вы увидите надвигающуюся пыльную бурю, вспомните о микробах, которые она несет с собой!
Результаты исследования опубликованы в журнале Environmental Science & Technology.
