The Secret World Inside Tiny Fog Droplets

De Namib-woestijn, die de kust van Angola afsnijdt, helemaal tot aan Zuid-Afrika, is een van de droogste plaatsen ter wereld. De jaarlijkse regenval overschrijdt zelden twee duim bij de steile helling; de kust is nog meer uitgedroogd. Maar de mist rolt 's nachts naar binnen. Onderzoekers daar worden soms 's ochtends wakker om ranken te vinden die zich 30 mijl landinwaarts van de oceaan ontplooien, waar het zich verzamelt.

De mist kan het zand bevochtigen en opslorpen, alsof een korte regenbui voorbij was. Terwijl het wegkruipt, verbergt het gebouwen en auto's en condenseert het op plukjes gras tot ze druipen. Het hangt laag rond de zee van zandduinen en ziet er allemaal uit als wolken die de lagere delen van een berg overspoelen. "Misschien bereikt het je niet, maar je kunt het wel zien aankomen, zoals je een storm ziet aankomen", zegt Sarah Evans, een bioloog aan de Michigan State University die onderzoek doet in de Namib.

Zowel op een afstand als in de mist lijkt mist een diffuse, ongedifferentieerde massa. Maar Evans vroeg zich af wat er zich in die sluier afspeelt - en op een veel kleinere schaal?

Ze is niet de enige onderzoeker die zich daarover buigt. Eli Dueker, een microbioloog op het Bard College, overweegt een soortgelijke vraag over de mist die Southport Island in Maine bedekt. De onderzoekers werkten samen om de bacteriesamenstelling van mist op beide locaties te analyseren in een nieuw artikel dat in het tijdschrift werd gepubliceerd Wetenschap van de totale omgeving.

Het woestijnlandschap is gevarieerd - en vaak mistig. Met dank aan Sarah Evans

Mist is een zee van individuele druppels, gevormd wanneer waterdamp condenseert op microscopisch kleine deeltjes. Bacteriën vermengen zich daar ook. Eenmaal in de lucht botsen deze druppels tegen elkaar, worden groter en laten vallen, of verdampen gewoon weer in damp. Op deze manier is mist een dynamisch ecosysteem, dat voortdurend in beweging is. Hoewel de druppeltjes voor ons klein zijn, zegt Dueker, "het is een grote wereld voor een microbe, weet je?"

Om elke druppel in de wereld te bekijken, moesten de onderzoekers ze eerst in verwarring brengen. Ze monteerden eenvoudige oppervlakken waarop de mist kon condenseren, verzamelden het water en bepaalden het DNA erin. Ze zetten ook petrischalen op pad om te zoeken naar levende microben. Ter vergelijking, zij verzamelden niet-mistige lucht, ook, en magere monsters van oceaanwater in de buurt van de kust.

Ondanks de enorme afstand en verschillen tussen de twee landschappen die ze bestudeerden, vonden de onderzoekers veel overeenkomsten tussen de microbiële werelden die er doorheen rolden. De microbiële make-up verschilde een beetje in elke plaats (en de onderzoekers bestudeerden ook schimmels in de Namib, maar zochten het niet in Maine), maar er waren duidelijke overeenkomsten. Op beide plaatsen is mist een smeltkroes van soorten, met microben die vaak in de ruimte voor het delen van lucht worden aangetroffen met die meestal in de aarde of de oceaan verblijven.

Zeg dat je een bent Marinomonas bacterie, van de familie Oceanospirillaceae. Je leven is meestal nat, omdat je waarschijnlijk in zeewater of mariene sedimenten leeft. Maar als je in een mist terechtkomt - bijvoorbeeld door een brekende golf uit de oceaan - en afdrijven over de Namib, zou je kunnen samenwonen met microben die je anders nooit zou ontmoeten, degenen die leven en sterven ver van de oceaan. "Samen suggereren de bevindingen van beide mistlocaties dat mist niet alleen dient als een toevluchtsoord voor lokale bioaerosolen, maar als een effectief microbieel transportmechanisme dat mariene en terrestrische omgevingen verbindt," schrijven de auteurs.

Hoe profiteert deze liften je, weinig Marinomonas? Dat is niet duidelijk. "Misschien maakt reizen of leven in mistdruppels een microbe levensvatbaarder; misschien groeit het, eet het andere dingen in de druppel, of kan het langer overleven dan wanneer het op stof reist ", voegt Evans toe. Het is mogelijk dat een microbe die door een mist vaart, is geïsoleerd van UV-stralen, die hard tegen de woestijn slaan. "Wat we vinden is dat deze microben kunnen metaboliseren, ze kunnen repliceren, ze kunnen zelfs een leven leiden. Het kan kort zijn, maar ze leven een leven in de atmosfeer, en mist en wolken zijn hoe ze dat doen, "zegt Dueker. "Er is een structuur die voor hen is voorzien."

In de Namib voedt mist planten en dieren die zich hebben aangepast aan een droog leven. Met dank aan Sarah Evans

Want hoe lang die mist ook bestaat - of het nu minuten of dagen is - hij voedt en verandert de ecosystemen waar hij doorheen gaat. In sommige beruchte mistige enclaves hebben planten en dieren speciaal aanpassingen ontwikkeld om hen te helpen het te benutten. Bepaalde trechters van kevers sluizen hun rug naar beneden en in hun mond, en verschillende bomen, mossen en bromelia's verzamelen mistdruppels op hun bladeren of bladen.

Maar de mist is niet alleen een zegen voor deze planten en dieren, het kan ook risico's met zich meebrengen. De onderzoekers ontdekten taxonomische groepen die schimmelpathogenen bevatten, maar tot nu toe hebben ze niet onderzocht of en in welke context deze microben ziekte kunnen veroorzaken. Er is een gedachte dat verontreinigende stoffen uit water en bodem ook in mist door de lucht gaan en zich op de grond nestelen op plaatsen die anders niet zouden bereiken.

Het lijkt erop dat de impact van mist niet verdwijnt als het vervaagt: de handtekening blijft hangen op de plaatsen waar hij voorkomt. "Wanneer het verdwijnt, zal het een veranderde microbiële atmosfeer achterlaten", zegt Dueker. Zelfs als de zon de grimmige woestijn weer in zijn vertrouwde toestand bakt, is het nooit precies hetzelfde als voorheen.