[論文レビュー] Emergent risks in the Mt. Everest region in the time of anthropogenic climate change

Kimberley Miner, Paul A. Mayewski+17 more|arXiv (Cornell University)|Aug 4, 2020

High Altitude and Hypoxia参考文献 82被引用数 3

ひとこと要約

本多様性研究は、人為的気候変動と増加する人間活動に起因するエベレストでの新たなリスクを記録したものであり、気候変動に起因する氷河の後退、土砂災害などの地理的リスク、およびアイスコアにおける微生物汚染を特定している。主な発見として、高高度の氷中に抗生物質耐性病原体である *Pseudomonas aeruginosa* および *Clostridioides difficile* が検出された。これは、融解する氷河に蓄積された人間の排泄物に起因する健康リスクの増大を示唆している。

ABSTRACT

In April and May 2019, as part of National Geographic and Rolex’s Perpetual Planet Everest Expedition (hereafter 2019 Everest Expedition), the most interdisciplinary scientific effort ever launched on the mountain was conducted. This research identified many changing dynamics, including emergent risks resulting from natural and anthropogenic changes to the natural system. We have identified compounded risks to ecosystem and human health, geologic hazards, and changing climbing conditions that can affect the local community, climbers, and trekkers in the future. This review brings together perspectives from across the biological, geological, and health sciences to better understand emergent risks on Mt. Everest and in the Khumbu region. Understanding and mitigating these risks is critical for the ~10,000 people living in the Khumbu region, as well as the thousands of visiting trekkers and the hundreds of climbers who attempt to summit each year.

研究の動機と目的

• エベレスト地域の生態的および人間の健康に及ぼす気候変動と人間活動の重複的影響を評価すること。
• 氷河後退に起因する、土砂災害や氷河湖破堤洪水を含む新たな地理的リスクを特定すること。
• 登山やトレッキングに起因する人間の排泄物および微生物汚染が、高高度の氷および下流のエコシステムに与える影響を評価すること。
• 気候および環境条件の変化が、登山の安全性および地域コミュニティのレジリエンスに与える影響を理解すること。
• 高高度の山岳地域における適応および緩和戦略のための多様な学際的基盤を提供すること。

提案手法

• 2019年、ナショナルジオグラフィックおよびロレックスのパーペチュアル・プラネット・エベレスト・expeditionを実施し、エベレストにおける過去最多の包括的科学的調査を実施した。
• エベレスト・ベース・キャンプ（標高5,400 m）およびサウス・コール（標高8,030 m）からアイスコア標本を採取し、微生物および環境分析を実施した。
• 16S rRNA遺伝子のハイ・スループットシーケンシングを用いて、アイスコア標本内の細菌および菌類のオペレーショナル・タキソノミック・ユニット（OTU）を同定した。
• 地質学的および氷河学的データを分析し、カンブー地域における土砂災害リスクおよび氷河後退のパターンを評価した。
• 生物学的、地質学的、気象学的分野のデータを統合し、気候変動下での新たなリスクをモデル化した。
• NCBI BLASTを用い、既知の病原性株と比較し、配列類似度閾値（≥98.5%）を用いて微生物の同定を実施した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 エベレストの高高度アイスコアに存在する微生物病原体は何か。また、それらの健康への潜在的影響は何か。
• RQ2 気候変動は、カンブー地域における氷河後退および土砂災害や雪崩などの地理的リスクをどのように加速させているか。
• RQ3 登山やトレッキングに起因する人間活動が、氷河氷への微生物汚染にどの程度寄与しているか。
• RQ4 汚染された氷河氷の融解に伴う下流の生態的および健康リスクは何か。
• RQ5 複合的な環境的および人為的ストレス要因が、エベレスト地域における登山およびトレッキングの安全性と持続可能性にどのように影響しているか。

主な発見

• 腸管感染症と関連する病原体である *Clostridioides difficile* が、標高8,030 mのアイスコア標本から、既知の標準株と98.5%の類似度で検出された。
• 抗生物質耐性を示す好悪性病原体である *Pseudomonas aeruginosa* が、標高8,030 mのアイスコア標本から、基準配列と99.2%の類似度で同定された。
• 好悪性のヒト病原体である *Staphylococcus epidermidis* は、エベレスト・ベース・キャンプ（標高5,400 m）のアイスコアにのみ検出された。
• 感染性心内膜炎と関連する *Streptococcus vestibularis* は、標高8,030 mの最高高度のアイスコアにのみ検出され、極めて高い高度でのヒト由来の微生物の流入を示している。
• 病原性真菌、特に *Fusarium oxysporum* および *Paecilomyces penicillatus* に関連するミトコンドリア16S rRNA遺伝子がアイスコア標本で同定された。
• 本研究は、登山者やトレッカーに起因する人間の排泄物が氷河氷中に長期間残留し、氷河後退に伴い病原体が放出される長期的リスクを確認した。