Forskere fra SDU’s campus i Sønderborg er sammen med canadiske kolleger i færd med at finde en metode til at udvikle et varslingssystem, der kan registrere farlige bakterier og vira, som dukker op i takt med at permafrosten smelter i de arktiske egne. SDU-forskerne bidrager med indgående viden om sensorer og monitorering af bakterier.

Miltbrandbakterien Bacillus anthracis er nådesløs. De første tegn er ellers til at overse; lidt kløen, ikke værre end et myggestik. Men så rammer feberen. Siden følger bylder, karakteristiske kulsorte sårskorper, hævede lymfekirtler, og til sidst kan bakterien medføre døden, da patienter får lungerne fyldt af blodig væske. Ofrene drukner kort sagt i deres eget blod.

I 2016 opstod der rygter om den sibirske pest blandt rensdyrnomader på den sibiriske halvø Jamal. Op mod 2.300 rensdyr døde, 73 mennesker blev indlagt og mandag d. 1. august døde en 12-årig dreng, inden sygdommen blev identificeret som miltbrand. Dens oprindelse var optøningen af et rensdyrkadaver, et offer for et miltbrandudbrud helt tilbage fra 1941.

The Siberian Times gav zombiebakterier skylden for miltbrandudbruddet i 2016, fordi miltbrandsporerne havde overlevet så lang tid. Bakterien var i 75 år forsvarligt pakket ind i tundralandskabets permafrost, men da en hedebølge med – for de arktiske egne – uvante temperaturer på 25-30 grader ramte i sommeren 2016, smeltede sneen og isen, og bakterierne tøede op.

Miltbrandudbruddet kan blive det første af mange i takt med, at mikrober vil tø op og blive vakt til live, når den nordlige halvkugles 23 mio. kvadratkilometer permafrost smelter som konsekvens af den globale opvarmning.

Der ligger en latent trussel i form af gamle bakterier og vira, som ligger gemt i permafrosten og tør op, i takt med at vejret bliver varmere og varmere. Overvågning af sygdomme i arktiske områder er derfor vigtigere end nogensinde.

Forskere fra SDU vil nu i samarbejde med kolleger i Canada kigge på forskellige muligheder, så de på sigt kan udvikle et alarmsystem, der kan registrere vira og bakterier, som dukker op af den frosne jord.

– Vi vil gerne overvåge vand og jord i nærheden af permafrostområder – det hele i realtid, altså live, fortæller lektor Roana de Oliveira Hansen fra NanoSYD ved SDU.

Global opvarmning tør bakterier og vira op
En arktisk rapport udarbejdet af NOAA Pacific Marine Environmental Laboratory i 2018 spekulerer i, at ”sygdomme som den spanske syge, kopper og pest, som ellers er blevet udryddet, måske findes nedfrosset i permafrosten”, mens et fransk forskningsprojekt i 2014 varmede en 30.000 år gammel virus op, som forskeren havde fundet i permafrosten. Den kom straks til live, 300 århundrede efter den var frosset ned.

– Truslen er reel. Derfor er det målet på sigt at udvikle en form for alarmsystem til de arktiske områder. I første omgang er der dog tale om et netværksprojekt, hvor det handler om at lære hinanden bedre at kende og se, hvordan vi bruger hinandens kompetencer bedst, fortæller Roana de Oliveira Hansen.

NanoSYD har igennem en række tidligere forskningsprojekter opbygget en indgående viden indenfor live-overvågning af bakterier og vira, bl.a. testning af vand i Indiens undergrund, og har derudover udviklet bærbare systemer til påvisning af kemisk forurening. Centrets forskere er nogle af de fremmeste eksperter på området. Roana de Oliveira Hansen er ikke i tvivl om, at SDU-forskerne sammen med det etablerede netværk af forskere og den kommercielle samarbejdspartner, Copenhagen Nanosystems (CPH Nano), vil finde frem til den rigtige løsning på problemet, og på sigt udvikle en sensor, som vil kunne alarmere myndigheder, hvis en farlig bakterie eller virus bliver detekteret.

Men, hvad sker der så, hvis en sensor registrerer en f.eks. 40.0000 år gammel, potentiel farlig bakterie?

– Der skal udarbejdes en beredskabsplan for, hvordan man isolerer området og personer i umiddelbar nærhed. Vi er så heldige at have prof. Jennifer Baltzer i vores netværksaktivitet. Hun studerer indflydelsen af den optøende permafrost i det arktiske økosystem, og er én af de største specialister på området, fortæller Roana de Oliveira Hansen.

Forskerne har i første omgang planlagt to workshops. Her vil forskerne udpege, hvilke bakterier, de vil holde særligt øje med, samt diskutere, hvilke sensorteknologier der egner sig bedst til at løse opgaven. Det er målet, at netværksprojektet skal føre til yderligere tre projekter, hvor der vil blive sat fokus på at udvikle den nødvendige teknologi.

Projektet har modtaget 350.798 kroner fra Uddannelses- og Forskningsministeriets Global Innovation Network Programme (GINP). Udover SDU tæller projektet McMaster University in Canada (MMU), Wilfrid Laurier University in Canada (WLU) og Copenhagen Nanosystems (CPH Nano).