As temperaturas mais quentes no Ártico estão a descongelar o permafrost da região - uma camada congelada de subsolo formada por gelo, terra e rochas - e potencialmente a ativar vírus que, após permanecerem adormecidos durante dezenas de milhares de anos, podem colocar em risco a saúde animal e humana.
Enquanto uma pandemia desencadeada por uma doença do passado distante soa como o enredo de um filme de ficção científica, os cientistas alertam que os riscos, embora baixos, são subestimados. Os resíduos químicos e radioativos que remontam à Guerra Fria, que têm o potencial de prejudicar a vida selvagem e perturbar os ecossistemas, também podem ser libertados durante o degelo.
"Há muita coisa a acontecer com o permafrost que é preocupante, e isso mostra porque é super importante que mantenhamos o máximo possível de permafrost congelado", disse Kimberley Miner, cientista climática do NASA Jet Propulsion Laboratory no instituto de tecnologia Caltech, em Pasadena, Califórnia, Estados Unidos.
O permafrost cobre um quinto do Hemisfério Norte, tendo estado na base da tundra ártica e das florestas boreais do Alasca, Canadá e Rússia durante milénios. Serve como uma espécie de cápsula do tempo, preservando - para além de vírus antigos - os restos mumificados de vários animais extintos que os cientistas conseguiram desenterrar e estudar nos últimos anos, incluindo duas crias de leão das cavernas e um rinoceronte lanoso.
A razão pela qual o permafrost é um bom meio de armazenamento não é apenas porque é frio; é um ambiente livre de oxigénio que a luz não penetra. Mas as temperaturas atuais do Ártico estão a aquecer até quatro vezes mais rápido do que no resto do planeta, enfraquecendo a camada superior do permafrost na região.
Para melhor compreender os riscos colocados por vírus congelados, Jean-Michel Claverie, professor emérito de medicina e genómica na Faculdade de Medicina da Universidade de Aix-Marseille, em Marselha, França, testou amostras de terra retiradas do permafrost siberiano para ver se as partículas virais nele contidas ainda são infecciosas. Está em busca do que descreve como "vírus zombie" - e encontrou alguns.
O caçador de vírus
Claverie estuda um tipo específico de vírus que descobriu pela primeira vez em 2003. Conhecidos como vírus gigantes, são muito maiores do que a variedade típica e visíveis sob um microscópio de luz normal, em vez de um microscópio mais potente - o que os torna um bom modelo para este tipo de trabalho de laboratório.
Os seus esforços para detetar vírus congelados em permafrost foram parcialmente inspirados por uma equipa de cientistas russos que, em 2012, ressuscitou uma flor selvagem de um pedaço de semente com 30.000 anos encontrado na toca de um esquilo. (Desde então, os cientistas também conseguiram trazer de volta à vida antigos animais microscópicos.)
Em 2014, conseguiu reanimar um vírus que ele e a sua equipa isolaram do permafrost, tornando-o infeccioso pela primeira vez em 30.000 anos, depois de inserido em células cultivadas. Por razões de segurança, escolheu estudar um vírus que só poderia atingir amebas unicelulares, e não animais ou humanos.
Repetiu o feito em 2015, isolando um tipo diferente de vírus que também tinha como alvo as amebas. E na sua última pesquisa, publicada no mês passado na revista Viruses, Claverie e a sua equipa isolaram várias estirpes de vírus antigos a partir de várias amostras de permafrost retiradas de sete locais diferentes da Sibéria e mostraram que cada uma delas podia infetar células de amebas cultivadas.
Estas últimas estirpes representam cinco novas famílias de vírus, para além das duas que ele tinha ressuscitado anteriormente. A mais antiga tinha quase 48.500 anos, com base na datação por radiocarbono do solo, e provinha de uma amostra de terra retirada de um lago subterrâneo 16 metros abaixo da superfície. As amostras mais jovens, encontradas no conteúdo estomacal e na pelagem dos restos mortais de um mamute lanoso, tinham 27.000 anos.
O facto de os vírus que infetam amebas ainda serem infecciosos após tanto tempo é indicativo de um problema potencialmente maior, disse Claverie. Ele teme que as pessoas considerem a sua investigação como uma curiosidade científica e não percebam a possibilidade de vírus antigos voltarem à vida como uma séria ameaça à saúde pública.
"Encaramos estes vírus que infetam amebas como substitutos de todos os outros vírus possíveis que possam estar no permafrost", observou Claverie à CNN.
"Vemos os vestígios de muitos, muitos, muitos outros vírus", acrescentou. "Portanto, sabemos que eles estão lá. Não temos a certeza se ainda estão vivos. Mas o nosso raciocínio é o de que se os vírus da ameba ainda estão vivos, não há razão para que os outros vírus não continuem vivos e capazes de infetar os seus próprios hospedeiros."
Precedente para a infeção humana
Vestígios de vírus e bactérias que podem infetar os humanos foram encontrados preservados no permafrost.
Uma amostra do pulmão do corpo de uma mulher exumada em 1997 do permafrost numa aldeia da Península de Seward, no Alasca, continha material genómico da estirpe de gripe responsável pela pandemia de 1918. Em 2012, os cientistas confirmaram que os restos mumificados com 300 anos de uma mulher enterrada na Sibéria continham as assinaturas genéticas do vírus que causa a varíola.
Um surto de antraz na Sibéria que afetou dezenas de humanos e mais de 2.000 renas entre julho e agosto de 2016 também foi associado ao degelo mais profundo do permafrost durante verões excecionalmente quentes, permitindo que esporos antigos de Bacillus anthracis ressurgissem de antigos cemitérios ou carcaças de animais.
Birgitta Evengård, professora emérita no departamento de Microbiologia Clínica da Universidade de Umea, na Suécia, afirmou que deveria haver uma melhor vigilância do risco representado por potenciais agentes patogénicos no descongelamento do permafrost, mas alertou contra uma abordagem alarmista.
"Deve-se lembrar que a nossa defesa imunitária foi desenvolvida em estreito contacto com o meio microbiológico", disse Evengård, que faz parte do CLINF Nordic Centre of Excellence, um grupo que investiga os efeitos das alterações climáticas na prevalência de doenças infecciosas em humanos e animais nas regiões do norte.
"Se existe um vírus escondido no permafrost com o qual não temos contacto há milhares de anos, a nossa defesa imunitária pode não ser suficiente", sublinhou. "O correto é ter respeito pela situação e ser proativo e não apenas reativo. E a forma de combater o medo é ter conhecimento."
Possibilidades de propagação viral
É claro que, no mundo real, os cientistas não sabem quanto tempo estes vírus podem permanecer infecciosos uma vez expostos às condições atuais, ou qual a probabilidade de o vírus encontrar um hospedeiro adequado. Nem todos os vírus são agentes patogénicos que podem causar doenças; alguns são benignos ou mesmo benéficos para os seus hospedeiros. E embora seja o lar de 3,6 milhões de pessoas, o Ártico é ainda um local pouco povoado, tornando muito baixo o risco de exposição humana a vírus antigos.
Ainda assim, "o risco tende a aumentar no contexto do aquecimento global", disse Claverie, "no qual o degelo do permafrost continuará a acelerar e mais pessoas irão povoar o Ártico na sequência de empreendimentos industriais".
E Claverie não está sozinha no alerta de que a região pode tornar-se um terreno fértil para um evento de transbordo - quando um vírus salta para um novo hospedeiro e começa a espalhar-se.
No ano passado, uma equipa de cientistas publicou uma investigação sobre amostras de solo e sedimentos lacustres retirados do Lago Hazen, um lago de água doce no Canadá localizado no Círculo Polar Ártico. Os investigadores sequenciaram o material genético nos sedimentos para identificar as assinaturas virais e os genomas dos potenciais hospedeiros - plantas e animais - na área.
Utilizando uma análise de modelo computorizado, sugeriram que o risco de um vírus se espalhar para novos hospedeiros era maior em locais próximos a onde grandes quantidades de água derretida glacial fluíam para o lago - um cenário que se torna mais provável à medida que o clima aquece.
Consequências desconhecidas
A identificação de vírus e outros perigos contidos no permafrost é o primeiro passo para compreender o risco que representam para o Ártico, considerou Miner do laboratório da NASA. Outros desafios incluem a quantificação de onde, quando, com que rapidez e profundidade o permafrost vai descongelar.
O degelo pode ser um processo gradual de apenas centímetros por década, mas também acontece mais rapidamente, como no caso de grandes quedas de terra que podem expor subitamente camadas profundas e antigas de permafrost. O processo também liberta metano e dióxido de carbono para a atmosfera - um fator negligenciado e subestimado das alterações climáticas.
Miner catalogou uma série de perigos potenciais atualmente congelados no permafrost ártico num artigo de 2021 publicado na revista científica Nature Climate Change.
Esses possíveis perigos incluíam resíduos enterrados da extração de metais pesados e produtos químicos, como o pesticida DDT, que foi proibido no início dos anos 2000. Material radioativo também tem sido despejado no Ártico - pela Rússia e pelos Estados Unidos - desde o advento dos testes nucleares na década de 1950.
"O degelo abrupto expõe rapidamente velhos horizontes de permafrost, libertando compostos e microrganismos sequestrados em camadas mais profundas", observou Miner no artigo de 2021.
Na investigação, Miner rotulou a infeção direta de humanos com patogénios antigos libertados do permafrost como "atualmente improvável".
No entanto, Miner disse estar preocupada com aquilo a que chamou "microrganismos de matusalém" (nome derivado da figura bíblica com o maior tempo de vida). Estes são organismos que podem trazer a dinâmica de ecossistemas antigos e extintos para o Ártico atual, com consequências desconhecidas.
O reaparecimento de microrganismos antigos tem o potencial de alterar a composição do solo e o crescimento vegetativo, possivelmente acelerando ainda mais os efeitos das alterações climáticas, indicou Miner.
"Não sabemos ao certo como esses micróbios vão interagir com o ambiente moderno", reconheceu. "Não é realmente uma experiência que qualquer um de nós queira fazer."
O melhor curso de ação, sugeriu Miner, é tentar travar o degelo e a crise climática mais vasta, e manter estes perigos enterrados no permafrost para sempre.