البكتريا الممطرة

من الممكن أن يكون للجفاف تأثير كبير على كل من النظام البيئي والزراعة في المنطقة المتضررة. وعلى الرغم من أن فترات الجفاف قد تستمر لسنوات عديدة، فإن فترة قصيرة من الجفاف الشديد كفيلة بإلحاق أضرار هائلة وإنزال خسائر بالاقتصاد المحلي، ووفقًا لتقرير الأمم المتحدة عن المناخ، من المتوقع أن تختفي الأنهار الجليدية في جبال الهيمالايا، التي تشكل مصادر مياه أكبر أنهار آسيا مثل الغانج ، والسند والبراهمابوترا واليانجتسي والميكونج والسالوين والنهر الأصفر بحلول عام 2035 بسبب ظاهرة الاحتباس الحراري. تتحول مدن العالم إلى مدن أشباح، مهجورة تفتقر إلى أي مصدر من مصادر المياه من شأنه توفير سبل الحياة للسكان

أسباب الجفاف

ترتبط كمية الأمطار الهاطلة بشكل عام بكمية بخار الماء في الغلاف الجوي، بالإضافة إلى قوة دفع الكتل الهوائية الحاملة لبخار الماء لأعلى. إذا انخفضت نسبة أي من هذين العاملين، فإن النتيجة الحتمية لذلك هي الجفاف. وقد يرجع حدوث ذلك إلى عدة عوامل:
 زيادة الضغط في أنظمة الضغط المرتفع عن المعدل الطبيعي لها.
كون الرياح محمّلة بكتل الهواء القارية الدافئة بدلاً من كتل الهواء المحيطية.
الطريقة التي تتشكل بها سلاسل الجبال في منطقة الضغط المرتفع والتي قد تمنع أو تعوق نشاط العواصف الرعدية أو سقوط الأمطار على منطقة معينة.
النشاط البشري بشكل مباشر إلى تفاقم بعض العوامل، مثل الزراعة الجائرة، والري الجائر وإزالة الغابات وتعرية التربة، التي تؤثر بشكل سلبي على قدرة الأرض على امتصاص الماء والاحتفاظ به.
وعلى الرغم من أن هذه الأنشطة المتسببة في حدوث تغيرات مناخية على مستوى العالم تكاد تنحصر في نطاق محدود نسبيًا، فمن المتوقع أن تكون سببًا في الدخول في فترات من الجفاف، سيكون لها تأثير خطير على الزراعة  في جميع أنحاء العالم، وخاصةً في الدول النامية

استراتيجيات التخفيف من آثار الجفاف

 من الغريب كما قد يبدو، أن المياه لا تتجمد فعليا في درجة الصفر. في الواقع، حتى في درجات الحرارة الباردة مثل -10 C، المياه لا تزال في حاجة إلى مساعدة لتتحول إلى جليد. تعلمت المخلوقات الحية جميعا الاستفادة من هذه الحقيقة الغريبة بطرق مختلفة. يبدو أن المياه تتجمد في درجات حرارة تجمد بديهيا، ولكن هذا فقط لأنها عادة ما تكون مليئة بالشوائب.
 الجليد، مثل أي بلورات أخرى، يتشكل بسهولة أكبر حول نواة. في البلورة حيث جميع القطع يجب أن تتوافق مع بعضها البعض. والبلورات تنمو بسهولة أكبر من النواة الأولية هذه النواة تكون بمثابة القالب، مما يحد من الترتيبات الممكنة للجزيئات المحيطة بها. من خلال القيام بذلك، فإنه يوفر نمطاً حولها يمكن أن تتجمع حوله جزيئات الماء بشكل منتظم، لذلك لا بد من تبريده الى درجة -48 درجة مئوية كي تبدأ الجزيئات بتشكيل البلورات المائية ويوجد ضمن الماء العديد من الجزيئات المجهرية مثل الغبار والسخام التي يمكن أن تكون بمثابة نواة الجليد. وهي ليست كلها فعالة بالدرجة نفسها، وعلى الرغم من أن الغبار المعدني والعضوي شائع جدا ، إلا أنها ليست جيدة جدا في مساعدة تشكيل بلورات الثلج في درجات حرارة أكثر دفئا من حوالي -15 C. في عام 1970 ، قام روسيل شنيل بدراسة للجليد فوجد فيه بعض من المواد المتحللة النباتية  وأظهر هذا  الاكتشاف المدهش أن هناك بعضاً من الميكروبات التي تساعد وتسرع من عملية تشكل الجليد. وبعد سنوات قليلة، حدد ليروي ماكي  أن هذه الميكروبات هي البكتيريا الزائفة  Pseudomonas syringae كانت مصدرا لنويات الجليد، وفي الوقت نفسه، اكتشف دين آرني أن أكثر الصقيع تشكل على النباتات المصابة بالبكتريا  P. syringae .
ومنذ ذلك الحين تم العثور على البروتينات المشكلة لنواتات الجليد في طائفة واسعة من الكائنات الحية، من  الرخويات إلى الضفادع. في بعض الحالات، قد يكون هذا التكيف لحماية الحيوان من خلال تشكيل الجليد حيث أنها لن تسبب ضررا، والتنوي الجليدي ربما يكون مجرد أثر جانبي لشكل البروتين.
في عام 1982، اقترح ديفيد ساندس إمكانية أن البكتيريا قد تسبب الأمطار والثلوج ، بما في ذلك المساعدة على تشكل السحب، مثل البكتيريا والفطريات تساعد على إنتاج بلورات الثلج التي تتشكل في السحب تنمو حتى تكون كبيرة بما يكفي لتسقط إما المطر أو الثلج اعتمادا على ما إذا كانت تذوب على طول الطريق. ولكن عندما اكتشف الباحثون وجود P. syringae في المطر الطازج والثلوج والجليد في مجموعة واسعة من المواقع بما في ذلك ولاية لويزيانا، وجبال الألب الفرنسية، وحتى القارة القطبية الجنوبية ووجد فريق آخر من الباحثين أن ثلث بلورات الثلج في السحب على وايومنغ قد تشكلت حول الجزيئات البيولوجية. تمكن العلماء من اكتشاف أن سلالات P. syringae في المطر الذي يسقط على حقل فول الصويا تختلف عن تلك الموجودة على الأوراق في محاصيل أخرى، وهو ما يعني أنها ربما جاءت من مكان آخر .

هل للبكتيريا المسببة للمطر تأثير على البيئة العالمية ؟

على الصعيد العالمي، يبدو واضحا أن P. syringae له تأثير على دورة المياه المحلية ، والتي قد تلعب دورا حتى في دورة حياتها. وقد  أجريت دراسة في ايكاردا ICARDA  وبالتعاون مع INRA,  في فرنسا وجامعة مونتانا الأميركية على دراسة البكتريا P. syringae التي كانت مرتبطة بالابواغ اليوريدية للصدأ حيث أن هذه النوع من الفطور ينتقل خلال 1000 كم، ومن خلال الدراسة تبين أن أبواغ الفطر يمكن ان تحمل عليها بكتريا P. syringae والتي تساعد على تجمد الماء وبالتالي يمكن من خلال متابعة حركة الغيوم معرفة كيفية حركة ومدى انتشار الأصداء وكذلك من خلال ذلك يمكن تنمية هذه البكتريا مخبريا وحقن الغيوم وبالتاي تساعد على زيادة إمكانية هطول الأمطار