Các nhà khoa học cảnh báo rằng không nên đánh giá thấp khả năng xảy ra tình trạng giống như các bộ phim khoa học viễn tưởng về đại dịch bắt nguồn từ một loại virus cổ đại. Quá trình băng tan cũng có thể khiến chất thải hóa học và phóng xạ có từ thời Chiến tranh Lạnh giải phóng, gây hại cho động vật hoang dã và phá vỡ hệ sinh thái.
Virus khổng lồ Pithovirus sibericum từ một mẫu băng vĩnh cửu 30.000 năm tuổi. Ảnh: Jean-Michel Claverie/IGS/CNRS-AMU
Nhà khoa học khí hậu tại Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực của NASA Kimberley Miner cho biết: “Có rất nhiều điều đáng lo ngại đang xảy ra với lớp băng vĩnh cửu và nó thực sự cho thấy tại sao chúng ta phải giữ càng nhiều lớp băng vĩnh cửu càng tốt”.
Trong nhiều thiên niên kỷ, lớp băng vĩnh cửu đã bao phủ 1/5 Bắc Bán Cầu, củng cố vùng lãnh nguyên Bắc Cực cũng như các khu rừng phương bắc của Alaska, Canada và Nga. Lớp băng này là nơi lưu trữ các loại virus cổ đại và xác ướp một số loài động vật đã tuyệt chủng. Một số đã được các nhà khoa học khai quật và nghiên cứu trong những năm gần đây.
Băng vĩnh cửu là phương tiện bảo quản tốt không chỉ vì lạnh, mà còn do môi trường của nó không có oxy và ánh sáng không thể xuyên qua được. Nhưng ngày nay, tình trạng nóng lên ở Bắc Cực nhanh hơn 4 lần so với phần còn lại của Trái đất đã khiến lớp băng vĩnh cửu suy yếu.
Để hiểu rõ hơn về những rủi ro do virus cổ đại gây ra, Jean-Michel Claverie, giáo sư danh dự về y học và bộ gen tại Trường Y Đại học Aix-Marseille ở Pháp, đã thử nghiệm các mẫu đất lấy từ băng vĩnh cửu ở Siberia để xem có virus nào có khả năng lây nhiễm không. Kết quả là ông phát hiện một số virus được mô tả là “virus zombie”.
Thợ săn virus
Năm 2003, ông Claverie lần đầu tiên phát hiện một loại virus khổng lồ. Chúng lớn hơn nhiều so với các virus thông thường và có thể nhìn thấy dưới kính hiển vi ánh sáng thông thường thay vì kính hiển vi điện tử mạnh hơn. Điều này khiến chúng trở thành một mẫu thí nghiệm tốt phục vụ cho nghiên cứu về virus zombie trong phòng thí nghiệm của ông.
Những nỗ lực nghiên cứu virus cổ đại trong lớp băng vĩnh cửu của ông một phần được truyền cảm hứng bởi một nhóm các nhà khoa học Nga, những người vào năm 2012 đã hồi sinh thành công một loại hoa dại từ mô hạt 30.000 năm tuổi được tìm thấy trong hang sóc. Kể từ đó, các nhà khoa học cũng đã thành công trong việc hồi sinh các động vật cực nhỏ cổ đại.
Băng vĩnh cửu có thể tan từ từ hoặc nhanh đột ngột. Ảnh: Jean-Michel Claverie/IGS/CNRS-AM
Năm 2014, nhóm nghiên cứu của ông đã tìm cách hồi sinh một loại virus được phân lập từ lớp băng vĩnh cửu bằng cách đưa vào các tế bào nuôi cấy, khiến nó có thể lây nhiễm lần đầu tiên sau 30.000 năm. Để đảm bảo an toàn, ông đã chọn nghiên cứu loại virus chỉ có thể lây nhiễm vào amip đơn bào, không phải động vật hay con người.
Năm 2015, kỳ tích trên được lặp lại khi ông tiếp tục phân lập một loại virus khác cũng lây nhiễm qua amip. Trong nghiên cứu mới nhất của được công bố vào ngày 18/2 trên tạp chí Viruses, nhóm của ông đã phân lập được một số chủng virus cổ đại từ nhiều mẫu băng vĩnh cửu được lấy từ 7 nơi khác nhau trên khắp Siberia. Mỗi mẫu được phát hiện đều cho thấy có khả năng lây nhiễm các tế bào amip nuôi cấy.
Trong các mẫu virus mới được phát hiện, mẫu lâu đời nhất được lấy từ một hồ nước ngầm ở độ sâu 16 mét, có niên đại gần 48.500 năm tuổi (xác định dựa trên niên đại carbon phóng xạ của đất). Các mẫu trẻ nhất cũng đã 27.000 năm tuổi, được tìm thấy trong lông và dạ dày và của một con voi ma mút lông cừu.
Ông Claverie nói rằng virus vẫn có khả năng lây nhiễm amip sau một thời gian dài là dấu hiệu của một nguy cơ tiềm ẩn lớn. Ông lo ngại rằng mọi người chỉ coi nghiên cứu của ông là một tò mò khoa học và không nhận thức được mối đe dọa của việc virus cổ đại sống lại đối với sức khỏe cộng đồng.
Theo ông Claverie chia sẻ, những virus lây nhiễm amip này đại diện cho tất cả các virus khác có khả năng lây nhiễm tồn tại trong lớp băng vĩnh cửu. Ông nói thêm: “Chúng tôi biết rất rất nhiều loại virus khác vẫn đang tồn tại dưới lớp băng vĩnh cửu. Chúng tôi không chắc chắn rằng chúng còn sống hay không. Nhưng theo lập luận của chúng tôi, nếu virus amip vẫn còn sống thì không có lý do gì khiến các virus khác không còn sống và có khả năng lây nhiễm cho vật chủ”.
Mối nguy lây nhiễm cho người
Trong lớp băng vĩnh cửu, các nhà khoa học cũng đã tìm thấy dấu vết của virus và vi khuẩn có khả năng lây nhiễm cho con người.
Mẫu phổi từ cơ thể của một người phụ nữ được khai quật vào năm 1997 dưới lớp băng vĩnh cửu tại một ngôi làng trên Bán đảo Seward của Alaska, được phát hiện có chứa vật liệu gen từ chủng cúm gây ra đại dịch năm 1918. Năm 2012, các nhà khoa học cũng phát hiện dấu hiệu di truyền của virus gây bệnh đậu mùa trong xác ướp 300 năm tuổi của một phụ nữ được chôn cất ở Siberia.
Tháng 7-8 năm 2016 xuất hiện một đợt bùng phát bệnh than ở Siberia, ảnh hưởng đến hàng chục người và hơn 2.000 con tuần lộc. Theo CNN, đợt bùng phát này có liên quan đến sự tan lớp băng vĩnh cửu dưới nhiệt độ mùa hè đặc biệt nóng. Điều này khiến các vi khuẩn Bacillus anthracis (vi khuẩn than) tái sinh từ khu chôn cất cũ hoặc xác động vật.
Birgitta Evengård, giáo sư danh dự tại Khoa Vi sinh lâm sàng của Đại học Umea ở Thụy Điển, cho biết cần giám sát chặt chẽ nguy cơ tiềm ẩn các mầm bệnh trong quá trình tan băng vĩnh cửu, đồng thời cảnh báo cần có cách tiếp cận phù hợp.
Bà Evengård cho biết: “Khả năng phòng vệ miễn dịch của chúng ta đã được phát triển trong mối liên hệ chặt chẽ với môi trường vi sinh vật. Nếu có một loại virus ẩn trong lớp băng vĩnh cửu mà chúng ta chưa từng tiếp xúc trong hàng nghìn năm, thì có thể khả năng phòng vệ miễn dịch của chúng ta là không đủ”.
“Việc coi trọng tình hình và phản ứng chủ động thay vì bị động là đúng đắn. Và cách để chiến đấu với nỗi sợ hãi là phải có kiến thức”, bà nhấn mạnh.
Nguy cơ và hậu quả khó lường
Các nhà khoa học chưa thể xác định vật chủ phù hợp cũng như thời gian lây nhiễm của những virus cổ đại này sau khi chúng tiếp xúc trong điều kiện ngày nay. Không phải tất cả các loại virus đều mang mầm bệnh có hại; một trong số chúng thậm chí lành tính và có lợi cho vật chủ của chúng.
Băng vĩnh cửu có thể tan từ từ hoặc nhanh đột ngột. Ảnh: Jean-Michel Claverie/IGS/CNRS-AM
Bắc Cực là nơi dân cư thưa thớt, do đó nguy cơ con người tiếp xúc với virus cổ đại là rất thấp. Tuy nhiên, theo ông Clavarie, nguy cơ này chắc chắn sẽ tăng lên trong bối cảnh nóng lên toàn cầu. Khi tốc độ tan của lớp băng vĩnh cửu tiếp tục tăng, nhiều người sẽ đến Bắc Cực cư trú với các dự án công nghiệp.
Ông Claverie không phải người duy nhất cảnh báo rằng Bắc Cực có thể trở thành mảnh đất màu mỡ cho virus nhảy vào vật chủ mới và bắt đầu lây lan.
Năm ngoái, một nhóm các nhà khoa học đã công bố nghiên cứu về các mẫu đất và trầm tích lấy từ hồ Hazen, một hồ nước ngọt ở Canada nằm trong vòng Bắc Cực. Họ đã giải trình tự gen trong trầm tích để xác định dấu hiệu của virus và bộ gen của các vật chủ tiềm năng (thực vật và động vật) trong khu vực.
Dựa trên phân tích mô hình máy tính, họ cho rằng nguy cơ virus lây lan sang vật chủ mới cao hơn ở những địa điểm gần nơi có một lượng lớn nước băng tan chảy vào hồ. Kịch bản này có nhiều khả năng xảy ra khi khí hậu ấm lên.
Tạp chí khoa học Nature Climate Change năm 2021 đã công bố danh mục các mối nguy hiểm tiềm ẩn dưới lớp băng vĩnh cửu ở Bắc Cực trong một bài báo, trong đó bao gồm chất thải chôn lấp từ việc khai thác kim loại nặng và hóa chất như thuốc trừ sâu DDT (vốn đã bị cấm vào đầu những năm 2000) và chất phóng xạ từ thử nghiệm hạt nhân của Nga và Mỹ vào những năm 1950.
Các nhà khoa học hiện chưa rõ về cách những vi khuẩn cổ đại tương tác với môi trường hiện đại. Bởi vậy, cách hành động tốt nhất bây giờ là cố gắng ngăn chặn tình trạng tan băng cũng như biến đổi khí hậu, nhằm chôn vùi những mối nguy hiểm này dưới lớp băng vĩnh cửu mãi mãi.
Hoài Phương
