Israel utsätts för sand- och dammstormar från flera håll:nordost från Sahara, nordväst från Saudiarabien och sydväst från Syriens ökenregioner. Det luftburna dammet som transporteras i dessa stormar påverkar hälsan för både människor och ekosystem. Ny forskning vid Weizmann Institute of Science tyder på att en del av effekten kanske inte finns i dammpartiklarna utan snarare i bakterier som klänger fast vid dem, färdas många kilometer i luften med stormarna.

Vissa av dessa bakterier kan vara patogena - skadliga för oss eller miljön - och några av dem bär också på gener för antibiotikaresistens. Andra kan inducera ekosystemfunktioner såsom kvävefixering. Prof. Yinon Rudich och hans forskargrupp, inklusive postdoktor Dr Daniela Gat och tidigare forskarstudent Yinon Mazar, i Weizmanns Earth and Planetary Sciences Department undersökte genetiken hos de vindburna bakterierna som anländer tillsammans med dammet.

"I huvudsak, vi undersökte mikrobiomet av vindburet damm, " säger Rudich. "Mikrobiomet för en dammstorm med ursprung i Sahara skiljer sig från en som blåser in från de saudiska eller syriska öknarna, och vi kan se passformen mellan bakteriepopulationen och de miljöförhållanden som finns i varje område."

Forskarna fann att under en dammstorm ökar koncentrationen av bakterier och antalet bakteriearter som finns i atmosfären kraftigt, så människor som går utomhus i dessa stormar utsätts för många fler bakterier än vanligt.

Rudich och hans team utforskade sedan generna i dessa bakterier, kontroll av antibiotikaresistens – en egenskap som kan uppstå på grund av ökad användning av antibiotika men också naturligt, speciellt i jordbakterier. Antibiotikaresistens har definierats av Världshälsoorganisationen som en av de främsta globala hälsoutmaningarna under det tjugoförsta århundradet, och dess främsta drivkraft är överanvändning av antibiotika. Men bakterier kan överföra generna för antibiotikaresistens, så någon källa till motstånd är oroande. Hur många olika gener för antibiotikaresistens kommer till Israel från de olika dammstormarna, och hur vanliga är dessa gener?

Rudich säger att studien gjorde det möjligt för forskarna att identifiera en "signatur" för varje bakteriekälla baserat på förekomsten av antibiotikaresistenta gener, som avslöjade om generna var lokala eller importerade från avlägsna öknar. "Vi upptäckte att när mer "blandning" sker mellan lokalt damm och det som kommer långt ifrån, desto lägre bidrag från de importerade antibiotikaresistensgenerna." Med andra ord, antibiotikaresistens som kommer från Afrika eller Saudiarabien är fortfarande ett mycket litet hot jämfört med det som orsakas och sprids av mänsklig aktivitet, särskilt djurhållning. Dr Eddie Cytryn från Volcani Center och Prof. Yigal Erel från Hebrew University of Jerusalem deltog också i denna forskning.

Stadsluften kommer inte att förbättras

Luftföroreningar i städerna tillskrivs, i stor utsträckning, till utsläpp från transporter. Prof. Rudich och stabsforskare Dr. Michal Pardo-Levin frågar hur dessa källor bidrar till luftföroreningar. Deras resultat visar att föroreningar som inte kommer från förbränningsmotorn utan snarare frigörs från friktionen av fordonets däck på vägen och från bromssystem kan leda till allvarliga hälsoeffekter vid inandning. Det betyder att även om vi lyckas minska våra bilars avgasutsläpp avsevärt, Stadsluften kommer fortfarande att vara förorenad, i stor utsträckning, med dessa andra ämnen. Och eftersom friktionen av däck och bromsar är nödvändiga för körning, att minska sina utsläpp kan vara mycket svårare.