Den hemliga världen inuti små dimma droppar

Namib Desert, som skär ner Angolas kust, hela vägen till Sydafrika, är en av de torraste platserna i världen. Årlig nederbörd överskrider sällan två tum vid plätten; kusten är ännu mer uttorkad. Men dimmen rullar in på natten. Forskare där ibland vaknar på morgonen för att hitta tendrils av det unfurling 30 miles inåt landet från havet, där det samlar.

Dimman kan dämpa och pocka sanden, som om en kort dusch blåses förbi. När den kryper längs, döljer den byggnader och bilar och kondenserar på gräset tills de dricker. Det hänger lågt runt sanddynernas hav och ser varje bit ut som moln som fyller de nedre delarna av ett berg. "Kanske det når dig inte, men du kan se det som att komma, hur du ser en storm komma", säger Sarah Evans, biolog vid Michigan State University som forskar i Namib.

Både från avstånd och i tjock densamma verkar dimma som en diffus, odifferentierad massa. Men Evans undrade, vad som händer inom det slöja och i mycket mindre skala?

Hon är inte den enda forskaren som mullar det över. Eli Dueker, en miljömikrobiolog vid Bard College, har funderat på en liknande fråga om dimma som klyftar Southport Island, i Maine. Forskarna gick ihop för att analysera tågets bakteriella sammansättning på båda sidorna i ett nytt papper som publicerades i tidningen Total miljövetenskap.

Ökenlandskapet är varierat och ofta dimmigt. Courtesy Sarah Evans

Dimma är ett hav av enskilda droppar, bildade när vattenånga kondenserar mot mikroskopiska partiklar. Bakterier minglar där också. En gång i luften stöter dessa droppar ihop varandra, blir större och tappa, eller fördunka bara tillbaka till ånga. På detta sätt är dimma ett dynamiskt ekosystem, ett i konstant flöde. Medan dropparna är små för oss säger Dueker, "det är en stor värld till en mikrobe, vet du?"

För att peer in i världen i varje droppe, hade forskarna först att krossa dem. De riggade upp enkla ytor på vilka dimmen kunde kondensera, sedan samlade vattnet och sekvenserade DNA: n i det. De lade också ut petriskålar till scout för levande mikrober. Som jämförelse samlades de också i icke-dimmig luft och skummade prover av havsvatten nära stranden.

Trots det stora avståndet och skillnaderna mellan de två landskapen de studerade fann forskarna en hel del likheter mellan de mikrobiella världarna som rullade genom dem. Den mikrobiella sminken skilde sig lite i varje ställe (och forskarna studerade också svampar i Namib, men letade inte efter det i Maine), men det fanns tydliga gemensamma förhållanden. På båda ställen är dimma en smältkälla av olika slag, med mikrober som ofta finns drivande i luftdelningsutrymmet med de som vanligtvis bor i jorden eller havet.

Säg att du är en Marinomonas bakterie, från familjen Oceanospirillaceae. Ditt liv är mestadels blött, för du bor förmodligen i havsvatten eller marina sediment. Men om du befinner dig i en dimma-kasta ut ur havet med en brytvåg, till exempel - och driva över Namiben, kanske du hamnar ihop med mikrober du aldrig annars skulle träffa, de som bor och dör långt ifrån hav. "Tillsammans visar fynd från båda dimma platserna att dimma inte bara tjänar som en tillflykt till lokala bioaerosoler, men som en effektiv mikrobiell transportmekanism som förbinder marina och terrestriska miljöer" skriver författarna.

Hur mår denna hitchhiking dig, liten Marinomonas? Det är inte klart. "Kanske reser eller bor i dimdroppar gör en mikrobe mer livskraftig; kanske växer det, äter några av de andra sakerna i droppen, eller kan överleva längre än om det reser på damm, "tillägger Evans. Det är möjligt att en mikrobi som seglar genom dimma är isolerad från UV-strålar, som slår hårt ner i öknen. "Vad vi finner är att dessa mikrober kan metabolisera, de kan replikera, de kan faktiskt leva ett liv. Det kan vara kort, men de lever ett liv i atmosfären, och dimma och moln är hur de gör det, säger Dueker. "Det finns en struktur som tillhandahålls för dem."

I Namiben matar dimma växter och djur som har anpassat sig till ett torrt liv. Courtesy Sarah Evans

För hur länge det finns dimma - det är minuter eller dagar - det matar och ändrar de ekosystem som den rör sig igenom. I några av de ökända dimmiga enklaven har växter och djur utvecklat anpassningar speciellt för att hjälpa dem att utnyttja den. Vissa skalbaggar trampar ner i ryggen och i munnen, och olika träd, mossor och bromeliader samlar dimdroppar på sina löv eller blad.

Men dimma är inte bara en välsignelse för dessa växter och djur, det kan också utgöra risker. Forskarna upptäckte taxonomiska grupper som inkluderar svamppatogener, men hittills har de inte undersökt om eller i vilket sammanhang dessa mikrober kan orsaka sjukdom. Det finns en tanke att föroreningar från vatten och jord också rör sig genom luften i dimma och lägger sig till marken på platser som de annars inte skulle nå.

Det verkar som om dimma påverkar inte när det svävar: Den underskrifter som hänger på de ställen som det frekventa. "När det släpper ut, kommer det att lämna en förändrad mikrobiell atmosfär", säger Dueker. Även när solen bakar den starka öknen tillbaka till sitt välkända tillstånd, är det aldrig riktigt detsamma som det var förut.