Trong vùng đất rộng lớn và lạnh giá của vùng Bắc Cực, Canada, một mầm bệnh đang ẩn náu sâu trong hồ, chờ cơ hội băng tan và t́m cơ thể vật chủ để lây nhiễm - khởi đầu của một đại dịch tiềm tàng.
Nghe có vẻ giống như một cảnh trong một bộ phim kinh dị khoa học viễn tưởng tầm thường, nhưng nó có thể không quá xa vời khi so sánh với thực tế hiện tại, theo một nghiên cứu mới về biến đổi khí hậu và sự lây lan của virus ở Bắc Cực. Các phát hiện đă được công bố trên Tạp chí Kỷ yếu của Hiệp hội Hoàng gia B.
Theo nghiên cứu mới, biến đổi khí hậu đang làm gia tăng nguy cơ lây lan virus ở vùng Bắc Cực của Canada, một cảnh quan băng giá ở cực bắc của lục địa. Sự lan tràn của virus sẽ xảy ra khi mầm bệnh lây nhiễm sang các vật chủ mới - như động vật, nấm hoặc thực vật.
Để rơ ràng hơn - các nhà nghiên cứu không quan sát thấy sự lan truyền của virus trực tiếp giữa hai sinh vật, mà thay vào đó, họ nhận thấy nguy cơ lây lan như vậy ở vùng Cao Bắc Cực khi biến đổi khí hậu xảy ra. Stéphane Aris-Brosou, đồng tác giả của nghiên cứu và là phó giáo sư tại Đại học Ottawa, cho Inverse biết quá tŕnh này xảy ra như thế nào.
Sự nóng lên toàn cầu làm tăng tốc độ tan chảy của các sông băng ở Cao Bắc Cực. Nước chảy từ sông băng, được gọi là ḍng chảy, chảy xuống Hồ Hazen của Canada trên Đảo Ellesmere, nơi các nhà nghiên cứu đă tiến hành nghiên cứu của họ.
Aris-Brosou nói: "Ư tưởng là với sự ấm lên toàn cầu, những sông băng này sẽ tan chảy, v́ vậy ngày càng nhiều nước tan chảy tràn vào hồ".
Những ḍng nước tan này mang theo trầm tích từ ḷng sông và làm rung chuyển các chất chứa trong hồ, ảnh hưởng đến độ đục của nước hồ. Độ đục tạo cơ hội cho vật chủ và virus mới gặp nhau, kể cả những vật chủ chưa từng gặp nhau trước đây. Điều này tạo điều kiện lư tưởng cho một sự kiện lan tỏa chưa từng có.
Nhưng Aris-Brosou nhấn mạnh nghiên cứu của họ không thể dự đoán liệu một đại dịch có bắt nguồn từ Cao Bắc Cực hay không, chỉ có điều rằng nguy cơ chạm trán giữa các mầm bệnh và vật chủ mới sẽ là tiền đề cho một đại dịch - tăng lên cùng với biến đổi khí hậu. Chúng ta biết rằng các loài cũng đang di cư về phía bắc đến những môi trường lạnh hơn để đối phó với t́nh trạng ấm lên toàn cầu. Điều này tạo ra một công thức lư tưởng cho t́nh trạng lộn xộn do virus tiềm ẩn v́ những bệnh này có thể lây nhiễm sang các vật chủ mới.
Bắc Cực có vẻ như là một nơi kỳ lạ để lo ngại về một đại dịch tiềm ẩn, đặc biệt là khi nghiên cứu trước đó đă tập trung vào những nơi như vùng nhiệt đới và Đông Nam Á có nhiều khả năng là nguồn gốc của bệnh lây truyền từ động vật.
Aris-Brosou nói: "Một đại dịch - theo nghĩa ảnh hưởng đến quần thể con người - là khó có thể xảy ra v́ không có nhiều người sống ở vĩ độ cao như vậy".
Nhưng chúng ta cũng biết rằng biến đổi khí hậu đang khiến tất cả các loài, từ cây cối đến chim chóc, di chuyển về phía bắc để t́m kiếm nhiệt độ lạnh hơn. Theo nghiên cứu, biến đổi khí hậu cũng làm thay đổi phạm vi của các vật trung gian truyền bệnh - như muỗi - th́ "vùng Cao Bắc Cực có thể trở thành mảnh đất màu mỡ cho các đại dịch đang nổi lên" giữa các loài thực vật, nấm và động vật khác.
"Cao Bắc Cực chắc chắn là một trong những khu vực mà chúng ta không biết nhiều về sự sống. V́ vậy, đó là lư do tại sao nó đáng để điều tra những môi trường này", Aris-Brosou nói thêm.
Nghiên cứu đưa ra một cảnh báo cho thế giới đang nóng lên của chúng ta: những tương tác chưa từng có giữa virus và vật chủ có thể xảy ra nếu chúng ta không kiềm chế biến đổi khí hậu, có khả năng dẫn đến các đại dịch mới.
"Biến đổi khí hậu có thể tạo ra một tác động khác bằng cách gia tăng sự tương tác giữa các loại virus và các vật chủ tiềm năng mới", Aris-Brosou giải thích.
Các nhà khoa học trong nghiên cứu này đă thu thập cả mẫu trầm tích và đất từ Hồ Hazen - hệ sinh thái nước ngọt lớn nhất ở Cao Bắc Cực. V́ hồ bị đóng băng vào thời điểm đó, các nhà nghiên cứu đă khoan lỗ và lấy "lơi" từ hồ để lấy mẫu - một quá tŕnh không khác ǵ câu cá trên băng.
Bằng cách sử dụng tŕnh tự gen trên các mẫu thu thập được, các nhà khoa học có thể tái tạo lại hệ sinh thái virus trong hồ và các vật chủ tương ứng của chúng. Các nhà nghiên cứu đă xác định một cách hiệu quả tất cả các vật chủ có thể có trong môi trường và sau đó sử dụng dữ liệu từ cơ sở dữ liệu bộ gen - ghi lại các mối liên hệ đă biết giữa virus và vật chủ của chúng - để tạo cây phát sinh loài của virus và vật chủ của chúng.
Sau đó, một thuật toán máy tính cho phép họ định lượng nguy cơ lây lan bằng cách đánh giá sự tương đồng giữa lịch sử của virus và lịch sử của các vật chủ. Virus và các vật chủ thông thường của chúng có một lịch sử được chia sẻ lâu dài - một sự tương đồng.
"Chúng tôi có một cách tiếp cận tính toán để định lượng rủi ro lan tỏa", Aris-Brosou nói, "những ǵ chúng tôi nhận thấy là rủi ro lan tỏa tăng lên khi ḍng chảy của sông băng tăng lên".
Nhóm nghiên cứu hiện đang nghiên cứu mức độ chặt chẽ của virus và vi khuẩn mà họ t́m thấy trong các mẫu của họ từ vùng Cao Bắc Cực đối sánh với virus trong cơ sở dữ liệu được ghi lại từ các vĩ độ khác. Mục tiêu dài hạn của họ là so sánh rủi ro lan tỏa trên các môi trường khác nhau trên toàn cầu, không chỉ ở Cao Bắc Cực.
"Câu hỏi mà chúng tôi đặt ra là liệu tất cả những virus này đều là virus hoàn toàn mới, hay chúng hoàn toàn giống virus ở tất cả các vĩ độ?" Aris-Brosou nói.
