Мамонты и вирусы: разморозка Арктики

В Арктике из-за климатического кризиса оттаивает мерзлота, а государство и бизнес устремляются в северные широты за природными ресурсами. Но вместе с мерзлотой оттаивают и «спящие» в ней вирусы и бактерии, и в скором времени мы можем с ними встретиться. Возбудители каких болезней хранятся в российской мерзлоте, сколько людей в зоне риска и причём здесь мамонты — в совместном материале «НеМосквы» и «Арктиды».

Как только ослабли зимние морозы, небольшая группа путешественников отправилась в тундру. Там экспедицию ждала недавняя находка: хорошо сохранившаяся туша огромного мамонта. Часть группы — ученые — должна была ее обследовать. Другая часть — снять фильм об исследователях и о ценнейшей находке.

Проведя исследование в арктических снегах, все благополучно вернулись домой. Но вскоре случилась беда: все члены экспедиции слегли с какой-то инфекцией. Болезнь была тяжелой и неизвестной, но очень напоминала оспу: температура, боль в спине, а главное — страшная сыпь.

Стало ясно, что источник инфекции — древний мамонт. Больных спешно изолировали, но было поздно. Болезнь, которую так и назвали «оспой мамонтов», стала стремительно распространяться. Отделения интенсивной терапии в больницах оказались переполнены. Мир охватила новая смертельная пандемия…

Похоже на начало очередного триллера, вроде «Заражения», но на самом деле это не кино. Примерно такой гипотетический сценарий в апреле этого года отрабатывала Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ).

На онлайн-учения «Поларис» (Exercise Polaris) ВОЗ собрала министров из 15 стран, в том числе и далеких от Арктики — Германии, Украины, Сомали, Катара, Саудовской Аравии. Каждый мог выбрать собственную стратегию борьбы с пандемией. Одни вводили карантины, отслеживали контакты, закрывали границы. Другие выбрали более мягкие меры. На второй день учений организаторы констатировали, что различия в их политике в борьбе с вирусом помешали его сдерживанию.

Однако, в отличие от кино, новая пандемия имеет все шансы стать реальностью по мере усугубления климатического кризиса и все нарастающей гонки за природными ресурсами на арктических территориях. Вымышленный сценарий с «оспой мамонтов» основывался на реальных научных открытиях: Арктика хранит древние вирусы (палеовирусы), которые могут оставаться жизнеспособными на протяжении тысяч лет. Тающая мерзлота может выпустить «на свободу» патогены, неизвестные современной медицине.

Встреча с неизвестными вирусами — вещь совершенно не новая в истории. И если в последние десятилетия медицина оказалась способной реагировать достаточно быстро, как в случае с коронавирусом, то в прошлом это заканчивалось трагично для целых народов. Например, в 1520-21 годах оспа, завезенная испанцами в Америку, уничтожила сотни тысяч, если не миллионы жителей империи ацтеков, у которых не было иммунитета к неизвестному вирусу. Около 20 миллионов человек — 95 процентов коренного населения доколумбовой Америки — погибло от патогенов, привезенных европейцами. Та же оспа стала главным этапом истребления европейскими колонистами народа сан в Южной Африке в 1713 году. Но все эти болезни были известны хотя бы тем, кто их привез. А вот что тысячи лет таится в мерзлоте — это нам только предстоит узнать.

Ученые, изучающие мерзлоту, называют ее не вечной, а многолетней. Сейчас становится совершенно понятно почему. Территория, где есть многолетняя мерзлота — грунты, находящиеся в замерзшем состоянии больше трех лет подряд — огромна. Это четверть Северного полушария и почти две трети территории России.

Никита Тананаев, кандидат географических наук и ведущий научный сотрудник Института мерзлотоведения им. П.И. Мельникова Сибирского отделения РАН, рассказал «Арктиде», что мерзлота в том или ином виде есть на территории 28 регионов России, но лишь в девяти из них занимает существенную площадь: в Якутии, на Чукотке, в Коми, Красноярском крае, ЯНАО, ХМАО, Ненецком АО, Магаданской области и в Камчатском крае.

Глубина мерзлоты разная в разных регионах — где-то она меньше метра, а в горах доходит до полутора с лишним километров. Самая глубокая мерзлота — в Якутии. Каждый год летом верхний слой — он тоже разный в разных местах — оттаивает.

Сейчас из-за изменения климата воздух и почва нагреваются сильнее, и мерзлота протаивает глубже. За последние 20 лет, говорит Росгидромет, наиболее заметно это проявляется в районе Воркуты в Коми, а в Сибири — на севере полуострова Ямал, в районах Надыма, Уренгоя и Нового Уренгоя. Это сегодня основные нефтегазовые районы Западной Сибири. В Надыме мерзлота в начале 2020-х годов протаивала в среднем на 70 см глубже, чем в конце 1990-х, а в Уренгое — почти на 50 см в сравнении с тем, что было в 2008-2010 годах.

Но вернемся к нашим мамонтам.

Таких хорошо сохранившихся туш в мире найдено пока семь. Но ученые говорят, что только в российской мерзлоте их может находиться десять миллионов. И по мере нагревания планеты и таяния мерзлоты эти останки становятся все более доступны.

В 2014 году международная группа ученых выделила из мерзлоты на Чукотке гигантский вирус возрастом 30 тыс. лет, сравнимый по размеру с бактерией. У гиганта  около 500 генов. Для сравнения — у вируса, вызвавшего пандемию COVID-19, их 13-15.

После этого ученые обнаружили еще 13 вирусов, просуществовавших в глубокой мерзлоте в Сибири и на Камчатке почти 50 тыс. лет, и подтвердили их потенциальную опасность для человека. Исследователи предполагают, что в мерзлоте скрыт «целый мир вирусов».

Холод, темнота и отсутствие кислорода создают идеальные условия для сохранения в глубоких слоях мерзлоты патогенов возрастом вплоть до миллиона лет — то есть более древних, чем современный человек и даже его родственник неандерталец. А значит, наш иммунитет может быть не готов к такой встрече, которая становится все более реальной из-за таяния мерзлоты и промышленного освоения Арктики.

Помимо неизвестных вирусов, в оттаявшей мерзлоте могут проснуться возбудители болезней, с которыми человек уже имел дело, но считал побежденными. Например, натуральная оспа, ликвидированная к 1980 году благодаря эффективной вакцине,  вызывается вирусом, который при отрицательных температурах может оставаться заразным до 250 лет. Кстати, именно этот вирус был «прототипом» оспы мамонтов из эксперимента ВОЗ.

Мерзлота хранит не только вирусы, но и бактерии, среди которых есть родственники возбудителей сибирской язвы, бруцеллеза, диареи, стафилококковых и стрептококковых инфекций. Опасными могут быть захоронения животных и людей, погибших от смертоносных инфекций в прошлом. О том, как такие болезни возвращаются, мы уже знаем: в 2016 году экстремальная жара и прекращение вакцинации оленей привели к вспышке сибирской язвы на Ямале, первой в регионе с 1940-х годов. Жертвами тогда стали один ребенок и две с лишним тысячи оленей.

Только в Республике Саха (Якутия) находится более 200 могильников животных, болевших сибирской язвой. Споры этого возбудителя остаются жизнеспособными в течение десятков и даже сотен лет. Есть в Якутии и кладбища жертв оспы второй половины XIX века: одно такое захоронение было обнаружено в начале 1990-х годов в районе села Походск.

Никита Тананаев обращает внимание на то, что захоронения с возбудителями сибирской язвы — как те, что привели к вспышке на Ямале в 2016 году — не всегда маркированы, о многих нет информации, что вызывает вопросы к организациям ветеринарной службы.

Спящие в тундре родственники современных бактерий пока вызывают меньшую озабоченность у научного сообщества, поскольку возможную эпидемию можно относительно быстро взять под контроль современными антибиотиками.

Гораздо более катастрофичной может оказаться встреча растений, животных или людей с ранее неизвестным патогеном, считают ученые, проводившие исследования вирусов в 2022 году. Нужны будут новые вакцины, а их разработка и производство потребует времени. И, как известно из опыта пандемии COVID-19, за это время патоген уже может захватить планету.

Там, где распространена мерзлота, постоянно живет около 10 млн человек. Это примерно как два Петербурга. Порой на сотни километров вокруг там не встретишь людей. Из-за малой плотности населения Никита Тананаев пока скептически оценивает возможность новой пандемии из-за таяния мерзлоты. К тому же арктические районы изолированы и вероятность контакта возбудителя с человеком или другим переносчиком очень низка.

Ученый считает, что на данный момент реальная опасность уже циркулирующих среди людей патогенов намного выше, чем «виртуальный риск встречи с древней разновидностью вируса-убийцы».

Тем не менее, «сценарий, при котором неизвестный вирус, некогда заражавший неандертальцев, возвращается к нам, хотя и маловероятен, стал реальной возможностью», считает профессор-эмерит Медицинской школы Университета Экс–Марсель во Франции Жан-Мишель Клавери, с легкой руки которого эти вирусы стали называть «зомби-вирусами».

В первую очередь риски, конечно, особенно актуальны для живущих на передовой климатического кризиса коренных народов Севера, для которых тундра — единственный дом. Но потепление и таяние мерзлоты открывает новые возможности и для изучения Арктики учеными, и для ее освоения, и вообще для большего присутствия там человека. А соответственно, новые возможности могут появиться и у вирусов.

Помимо ученых, мамонты в России интересны частным искателям, в том числе незаконно вывозящим их бивни за рубеж. Такие случаи бывали, например, на Чукотке и в Якутии.

Тананаев говорит, что после запрета торговли слоновой костью с 2018 года в Китае — ее основном рынке сбыта — добыча мамонтовых останков и их экспорт стали популярным и выгодным занятием в России.

Но кладовая Арктики может предложить гораздо больше, чем кости вымерших животных, тем, кто готов ее разведать. Государство и бизнес рассматривают российский Север как стратегическую ресурсную базу и планируют расширять там добычу углеводородов, редкоземельных металлов и других полезных ископаемых.

Стратегия развития Арктической зоны РФ до 2035 года подразумевает серьезное расширение экономического присутствия в Арктике: тут и строительство новых предприятий, терминалов и транспортных магистралей, и развитие месторождений полезных ископаемых и туризма.

«Очевидно, наихудший сценарий заражения — скопление большого числа рабочих вокруг карьера открытой добычи, где извлеченная с глубины в сотни метров мерзлота может высвободить крайне древние и совершенно неизвестные вирусы, заражающие человека», — объясняет Клавери в своей статье «Зомби-вирусы из Арктики» 2023 года.

Поскольку пока угроза патогенов, которые сохраняются в мерзлоте, еще мало изучена, переходить к разработке плана действий можно только после серьезных исследований проблемы на стыке нескольких наук. По мнению специалистов, нужно разработать  государственную стратегию по сохранению здоровья населения Арктики в условиях климатического кризиса. Предусмотреть, например, развитие здравоохранения в отдаленных регионах, чтобы в случае заражения больного не нужно было перевозить в Москву, увеличивая риск распространения инфекции.

Надо отслеживать и климатические факторы, такие как потепление и экстремальные осадки — в частности, в регионах, где раньше были случаи сибирской язвы.

По мнению Тананаева, угрозу, которая исходит от таяния мерзлоты, нужно рассматривать в контексте готовности системы здравоохранения к перегрузке, которая может быть сильнее, чем во время пандемии COVID-19.

Пока что планы по промышленному освоению Арктики гораздо более энергичны, чем планы по развитию здравоохранения. А Никита Тананаев предлагает несколько другой взгляд на развитие промышленности на Севере:

Аналитик «Арктиды» по климат-кризису и энергопереходу Мария Иванова уточняет, что сегодня риски пробуждения древних патогенов в тающей мерзлоте почти не обсуждаются в российском обществе и учитываются недостаточно. Российский закон о мониторинге многолетней мерзлоты также не содержит мер по мониторингу именно древних вирусов и бактерий.