Ik ben al sinds mijn 14e gefascineerd door gletsjers, toen aardrijkskundeboeken me leerden over vreemde rivieren van ijs die door gapende valleien kropen als gigantische slangen die hun volgende maaltijd besluipen. Die kern van verwondering heeft me door een carrière van meer dan 25 jaar gesleept. Ik ben naar de toppen en de polen van de wereld gereisd om meer dan 20 gletsjers te zien. Nog, toen ik begin jaren negentig als onderzoeker begon, we waren ervan overtuigd dat gletsjers levenloze woestijnen waren.

Toen, in 1999, Professor Martin Sharp en collega's ontdekten bacteriën die leefden onder de Haut Glacier d'Arolla in Zwitserland. Het leek erop dat gletsjers, zoals de aarde of onze magen, hadden hun eigen gemeenschap van microben, hun eigen microbioom. Vanaf dat moment, we hebben bijna overal micro-organismen gevonden in gletsjers, het transformeren van wat we dachten dat steriele woestenijen waren in levendige ecosystemen.

Dus wat doet al dat gletsjerleven? Deze levensvormen kunnen onzichtbaar zijn voor het blote oog, maar ze kunnen bepalen hoe snel gletsjers smelten - en kunnen zelfs het wereldwijde klimaat beïnvloeden.

Het microbioom van de gletsjer

Net als mensen, gletsjermicroben veranderen hun huizen. Toen ik voor het eerst de smeltende randen van de enorme ijskap van Groenland zag, het leek alsof een stofstorm een ​​enorme deken van vuil op het ijs had verspreid. Ons team ontdekte later dat het vuil uitgebreide matten van gletsjeralgen bevatte. Deze microscopisch kleine plantachtige organismen bevatten pigmenten om hen te helpen zonnestralen te oogsten en ze te beschermen tegen harde UV-straling. Door het smeltende ijsoppervlak te coaten, ze verduisteren het, ervoor te zorgen dat het ijs meer zonlicht absorbeert, waardoor er meer van smelt. In het westen van Groenland, meer dan 10% van de zomerse ijssmelt wordt veroorzaakt door algen.

Opnieuw, net als ons, microben halen dingen uit hun omgeving om te overleven. De duistere diepten van gletsjers behoren tot de meest uitdagende habitats voor het leven op aarde. Microben die chemolithotrofen worden genoemd - van het Grieks wat 'rotseters' betekent - overleven hier zonder licht en halen hun energie uit het afbreken van gesteente, het vrijgeven van vitale voedingsstoffen zoals ijzer, fosfor en silicium aan het smeltwater.

Rivieren en ijsbergen dragen deze voedingsstoffen naar de oceaan waar ze het plantachtige fytoplankton in stand houden - de basis van mariene voedselwebben die uiteindelijk hele ecosystemen voeden, van microscopisch kleine dieren, om te vissen en zelfs walvissen. Modellen en satellietwaarnemingen laten zien dat veel van de fotosynthese in de door ijzer uitgehongerde Zuidelijke Oceaan kan worden ondersteund door roestige ijsbergen en smeltwater, die ijzer bevatten dat is ontgrendeld door gletsjermicroben. Recent bewijs suggereert dat iets soortgelijks ook voor de kust van West- en Oost-Groenland gebeurt.

Maar gletsjerwantsen produceren ook afval, de meest verontrustende daarvan is het broeikasgas methaan. Als ijskappen groeien, ze begraven oude bodems en sedimenten, alle bronnen van koolstof en de bouwstenen voor het aardse leven. We denken dat er duizenden miljarden tonnen koolstof begraven kunnen liggen onder ijskappen - mogelijk meer dan Arctische permafrost. Maar wie kan het gebruiken in de zuurstofarme buik van een ijskap? Een type microbe dat hier gedijt, is het methanogeen (wat 'methaanmaker' betekent), die ook gedijt op stortplaatsen en rijstvelden.

Een deel van het door methanogenen geproduceerde methaan ontsnapt in smeltwater dat van de randen van de ijskap stroomt. Het slimme van microbiële gemeenschappen, Hoewel, is dat het afval van de ene microbe het voedsel van de andere is. Wij mensen kunnen er veel van leren over recycling. Een deel van het methaan onder gletsjers wordt geconsumeerd door bacteriën die methanotrofen (methaaneters) worden genoemd en die energie opwekken door het om te zetten in koolstofdioxide. Ze zijn gevonden in Groenlandse gletsjers, maar vooral in Lake Whillans onder de West-Antarctische ijskap. Hier, bacteriën hebben jaren om op het gas te kauwen, en bijna al het methaan dat in het meer wordt geproduceerd, wordt opgegeten - een goede zaak voor het klimaat, aangezien koolstofdioxide 80 keer minder krachtig is als broeikasgas, gemeten over twee decennia.

We weten echter niet zeker of dit overal gebeurt. Snelstromende rivieren die uit de Groenlandse ijskap komen, zijn oververzadigd met microbieel methaan omdat er gewoon niet genoeg tijd is voor de methanotrofen om aan het werk te gaan. Zullen smeltende gletsjers opgeslagen methaan sneller vrijgeven dan deze bacteriën het kunnen omzetten?

Binnen het dikke binnenste van ijskappen, wetenschappers maken zich zorgen dat er enorme voorraden methaan kunnen zijn. De kou en hoge druk betekenen hier dat het in zijn vaste vorm kan worden opgesloten, methaanhydraat (of clathraat), die stabiel is tenzij het ijs zich terugtrekt en dunner wordt. Het is al eerder gebeurd en het kan nog een keer gebeuren.

De slapende reus wakker maken

Ondanks de klimaatcrisis als ik tijd doorbreng rond gletsjers, ben ik niet verrast door hun aanhoudende vitaliteit. Terwijl ik omhoog kuier naar de zacht glooiende snuit van een gletsjer - terwijl ik zijn ruige maanachtige voorvelden doorkruis - heb ik vaak het gevoel dat ik de romp van een enorm wezen nader. Slapen of schijnbaar slapend, het bewijs van zijn laatste maaltijd is duidelijk uit de massa geelbruine rotsen, kiezels en keien verspreid over de randen - een verleidelijk verslag van waar het ooit rustte toen het klimaat koeler was.

Naarmate ik dichterbij kom, Ik hoor het geluid van het brullende chocoladesmeltwater van de gletsjer als ze door een ijsgrot exploderen, onderbroken door een cascade van knallen en dreunen terwijl bewegend ijs instort in holle smeltkanalen eronder. De winden van het ijs spelen onheilspellend in mijn oren, als het gefluister van het beest, een waarschuwing:"Je bent nu op mijn land."

Dit gevoel van levendigheid met gletsjers verandert alles. Inwonende microben verbinden deze kolossale bevroren massa's met de koolstofcyclus van de aarde, ecosystemen en klimaat. Hoe zullen deze verbindingen veranderen als we de ijskoude huizen van onze kleine gletsjerbewoners weghalen? Deze wezens kunnen microscopisch klein zijn, maar de effecten van hun industrie strekken zich uit over hele continenten en oceanen.

Na een periode van onzekerheid in mijn eigen leven, wat de verwijdering van een satsuma-grote groei in mijn hersenen inhield, Ik voelde me genoodzaakt om het verhaal van gletsjers aan een breder publiek te vertellen. Mijn boek, ijs rivieren, is het resultaat. Ik hoop dat de memoires het bewustzijn vergroten van de dramatische veranderingen die gletsjers bedreigen - tenzij we nu handelen.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.