If the bacteria were "grown" in dry locations, 
wind would carry colonies high, 
where P. syringae could act as 
the coolant around which 
water vapor condenses 
into raindrops (or hail). 

Although rain also forms around dust motes, 
volcanic ash, and salt particles 
when it's cold enough, 
P. syringae cools vapor into precipitation 
at higher temperatures, 
because of its "ina protein". 
"ina protein" (ice nucleation active) 
A single bacterium, according to 
Dr. Snow at the University of Montana, 
can make enough protein 
to nucleate 1000 snow crystals.

The P. syringae bacterium's ice nucleation activity 
causes water to freeze on plant leaves or fruit, 
so it weakens the protective cover, 
allowing the bacterium to burrow in, 
feed, and reproduce.

Pseudomonas Syringae

Dr. Lindow, 
a plant pathologist at UC Berkeley, 
is credited with 
the first identification of 
P. syringae 
as a biological ice nucleator 
in the 1970s, 
during his graduate studies. 
He discovered that 
the bacteria produces 
an "ina protein" 
(ice nucleation active) 
that causes water to freeze, 
which softens a plant's skin, 
so the bacteria can dig under it 
to suck its juices. 
But the freezing action 
doesn't stop there. 
Wherever the bacteria goes, 
it carries that freezing action 
with it.

Precipitation Studies

Recent studies of 
meteorologists and plant pathologists 
are proving that the bacteria plays a crucial role 
in the formation of all forms of precipitation 
(raindrops, hailstones, and snow). 


The rain-making bacteria Pseudomonas syringae.

In 1982 Russell Schnell, 
attending the University of Colorado at the time, 
noted that a tea plantation in Western Kenya 
was having hailstorms 132 days of the year. 
He discovered that 
the hail was forming around 
tiny particles carrying P. syringae 
that were kicked up by tea pickers in the fields.

How Rain Forms

In 2008 a microbiologist 
at Louisiana State University 
discovered that 70-100% 
of ice nucleators in snow 
freshly fallen in Montana 
and Antarctica were biological. 
In May 2012, a researcher 
at Montana State University 
found high concentrations 
of bacteria in hailstones 
that had fallen on campus. 
Based on this and 
additional evidence gathered, 
scientists are now wondering 
if there might be an entire ecosystem 
of rain-making bacteria 
living and reproducing up 
in the stratosphere.

Most of the research so far 
has been carried out 
by plant biologists, 
however their results are reviving 
the interest of atmospheric physicists. 
At least 30 scientists worldwide are 
currently researching the role of 
bacteria in forming rain. 
They are speculating about 
the possibility of directing 
the fall of precipitation 
by deliberate production of 
known biological ice nucleators 
like P. syringae.

If the bacteria were "grown" in dry locations, 
wind would carry colonies high, 
where P. syringae could act as the coolant 
around which water vapor condenses 
into raindrops (or hail). 
Although rain also forms 
around dust motes, volcanic ash, 
and salt particles when it's cold enough, 
P. syringae cools vapor into precipitation 
at higher temperatures, 
because of its ina protein.
 A single bacterium, according to 
Dr. Snow at the University of Montana, 
can make enough protein 
to nucleate 1000 snow crystals.

Biotech Research

Bacterial Speck, 
as it's commonly called on the tomato plant.

In what seems like another case of 
separatist specialization, 
agro-scientists have been studying 
the P. syringae strain 
that grows on tomato plants 
(from an agricultural point of view) 
to find out whether its constant reccurance, 
even after potent pesticide applications 
and the development of GMO tomatoes, 
shows an incredible ability to adapt, 
or if it's a completely different bacteria 
that shows up each time.

They decided that the bacterium mutates 
and adapts quickly 
to get around obstacles placed in its way. 
These scientists warn the world that, 
". . . new pathogen variants 
with increased virulence are spreading 
around the globe unobserved, 
presenting a potential threat to biosecurity."

Their solution isto break down 
the "pathogen" even more, 
to identify its features more minutely, 
to find out where it came from, 
where it's spreading to, 
what can be done 
to interfere with the spread, 
and/or try to create tomatoes 
that are more resistant. 
Of all of these options, 
it appears to me that 
only the last one has validity 
. . . as long as there is other food 
that will let the bacterial colonies thrive.

Fortunately, there are many alternatives. 
The tea plant is 
one of 50 other host plants that 
agriculturalists have identified so far 
(tobacco, olives, beans, rice are others). 
The result of biological ice nucleators 
colonizing on tea 
is called "bacterial shoot blight disease," 
but the process is essentially the same as 
what happens with the tomato plant.

The P. syringae bacterium's ice nucleation activity 
causes water to freeze on plant leaves or fruit, 
so it weakens the protective cover, 
allowing the bacterium to burrow in, 
feed, and reproduce. 
This creates the same wet, weak, 
blackened spots on tea leaves and stems 
that it does on tomatoes. 
As the bacterial colony grows, 
many drop off into the soil, 
where they are stirred up by wind 
or by the feet of passing travelers or pickers 
- perhaps giving credence 
to the efficacy of rain dances.

Scientists have given each plant "pathovar" 
its own sub-designation 
(P. syringae pv. tomato, P. syringae pv. theae), 
but according to Wikipedia, they don't yet know 
if each pathovar is adapted 
to survive on only one type of plant, 
or if these are all the same bacteria 
that feed on many hosts. 
They all exhibit the same traits 
and are found throughout the world, 
both on the ground and in the air. 
(The same condition on other plants is called: 
Brown spot, halo blight, bacterial 
canker, bleeding canker, 
leaf spot, and bacterial blight, 
for those of you who recognize plant diseases.)

Making Clouds

Although it still rains and snows, occurances 
are becoming more extreme 
and the locations more polarized 
- with over-heavy rainfall 
where physical conditions 
allow it and drought where they don't anymore. 
This could be partly because of 
reduced habitat for rain-making bacteria. 
In the past P. syringae could reproduce 
wherever it wanted to 
and create rain wherever it reproduced. 
That ability still exists, 
but the probability of it is much lower, 
as host plants disappear 
or are protected with pesticides. 
The following chart shows some examples 
of how human activity has decimated 
habitat for P. syringae:



How can we enhance, or at least rebalance, 
Nature's ability to make clouds 
with a bacteria that our farmers despise? 
One good possibility is to pick a specific location 
- say an island - on the windward side of dry lands 
to cultivate the bacteria. 
Let it multiply on its favorite plant/s there 
and measure what happens when a good wind kicks up. 
Then look to see when and 
where it rains on the mainland nearby.

Weather Balance

Here is the ultimate goal: 
To have a balance of biomes 
in every continent 
with just enough rain
to support them. 
For example, 
Australia could have green cities, 
a desert, a forest, grasslands, 
and seascapes, 
instead of being primarily 
a giant desert surrounded by ocean. 
All of its citizens would have access 
to drinking water 
from groundwater, rainfall, 
and/or a giant lake 
in the interior.
Man would not be 
at the mercy of the weather, 
but would be able to predict when 
and approximately 
where precipitation would fall. 
There would be no more wars based on 
water scarcity 
(though maybe on other things). 
Palestine, Jordan, Pakistan would each 
have their own water sources, 
as would Israel and India.

Humankind would tip the scales 
from identifying Pseudomonas syringae 
as "bad" to recognizing 
the essential constructive nature 
of this rain-making bacteria 
and maybe many other things 
we've labelled "bad" as well. 
Where there's a bad, there's always a good. 
We need to look more often for the constructive, 
useful side of what we have too long called "pests."

The Future of Pseudomonas Syringae

Dr. Lindow continued 
his experiments with P. syringae, 
subsequently discovering 
a mutant bacterium 
he called "ice-minus" strain, 
that he then duplicated himself 
via GMO experimentation. 
When tested on several different crops, 
the mutant strain worked 
to prevent plants 
from frosting even during cold weather. 
This is good news for factory farms.

However, for anyone 
depending on rainfall, 
including farmers, 
it may not be such good news. 
If the strain competes 
well enough with P. syringae 
to drive it out, 
it could create serious problems 
with the weather.

Cold weather frosts and 
bacterial ice action do destroy crops, 
but crops cannot survive at all 
without the precipitation generated 
by ice-nucleating bacteria. 
Continued experimentation is crucial 
to increase our understanding 
of the role P. syringae plays 
within the hydrologic cycle, 
and to find out how we can enhance, 
rather than destroy, 
its ability to create rain where it's needed.

The Long Strange Journey

Of Earth’s Traveling Microbes
From Trees and Grass, 
Bacteria That Cause Snow and Rain
Diseases Caused by Pseudomonas syringae

นักวิทย์แดนจิงโจ้พิสูจน์ “ต้นไม้ยิ่งหด น้ำฝนก็ยิ่งหาย”

ผยแพร่: 17 มี.ค. 2548 09:33: 
รอยเตอร์ – 
“ตัดไม้ทำลายป่า” มีผลโดยตรงต่อปริมาณน้ำฝน 
นักวิทยาศาสตร์ออสเตรเลียพบ
การทำลายป่าบริเวณแถบแม่น้ำอเมซอนว่า
มีผลทำให้ปริมาณน้ำฝนแถบนั้นลดน้อยลง 
และยังเป็นเหตุให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิในภูมิภาคดังกล่าว 

แอน เฮนเดอร์สัน-เซลเลอร์ส 
(Ann Henderson-Sellers) 
ผู้อำนวยการด้านสิ่งแวดล้อม 
องค์กรวิทยาศาสตร์นิวเคลียร์และเทคโนโลยี 
ออสเตรเลีย (the Australian Nuclear Science 
and Technology Organization) 
เปิดเผยว่า 
การศึกษาในแถบลุ่มน้ำอเมซอน (Amazon River) ในอเมริกาใต้
ทำให้นักวิทยาศาสตร์พบว่า
การสูญเสียป่านั้นมีผลต่อปริมาณไอน้ำ
ที่กลายเป็นไอและระเหยสู่ชั้นบรรยากาศ 
นั้นหมายความว่า ทำให้
มีปริมาณฝนตกกลับมายังโลกน้อยลงกว่าเดิม 

กุญแจสำคัญในการศึกษาครั้งนี้ 
คือการlสำรวจดูวงจรของโมเลกุลหนัก
ในรูปแบบของน้ำบริเวณอเมซอน 
ซึ่งระเหยไอน้ำออกจากต้นไม้
มากกว่าทะเลสาบหรือแม้แต่แม่น้ำ 

ทั้งนี้ น้ำจากก๊อกประปาตามบ้านนั้น
โดยปกติประกอบด้วยไฮโดรเจนซึ่งเป็น
โมเลกุลเบา 2 อะตอมและออกซิเจนโมเลกุลเบาอีก 1 อะตอม 
แต่ว่าบางโมกุลของน้ำนั้น อะตอมที่ 2 ไฮโดรเจนเจนนั้น
กลับถูกแทนที่ด้วยโมเลกุลหนักที่เรียกว่า “ดิวเทเรียม” (deuterium) 

”ต้นไม้ระเหยโมเลกุลของน้ำ 
และสูบโมเลกุลเหล่านี้คืนกลับสู่ชั้นบรรยากาศ 
โดยไม่เลือกระหว่างโมเลกุลหนักหรือเบา” เ
ฮนเดอร์สัน-เซลเลอร์ส อธิบาย 
โดยขณะกำลังศึกษาวงจรของน้ำ
ที่ไหลออกจากแม่น้ำอเมซอนเข้าสู่มหาสมุทรแอตแลนติก 
รวมถึงการระเหยเข้าสุ่ชั้นบรรยากาศ 
จนควบแน่นกลายเป็นหยดน้ำฝนตกลงมาบนผืนโลก 
ซึ่งนักวิทยาศาสตร์พบว่ามีปริมาณโมเลกุลหนักในน้ำลดลง
ตั้งแต่ช่วงปี 1970 เป็นต้นมา (หรือประมาณ 35 ปีที่แล้ว)

เฮนเดอร์สัน-เซลเลอร์ส เปิดเผยว่า 
สิ่งที่สามารถอธิบายได้อย่างชัดเจน
ในขณะนี้สำหรับการลดปริมาณของโมเลกุลหนัก
ที่ไม่กลับคืนสู่ชั้นบรรยากาศ
นั่นก็เพราะมีต้นไม้ใบหญ้าน้อยเกินไป 
ซึ่งเป็นสัญญาณสำคัญของความเชื่อมโยงระหว่าง
การตัดไม้ทำลายป่าและปริมาณน้ำฝน 
”การศึกษาในท้ายที่สุดนี้กลับกลายเป็นครั้งแรก
ที่ทำให้พวกเราสามารถระบุถึง
ความแตกต่างระหว่าง
ความชุ่มชื้นที่ต้นไม้ระเหยออกมา 
กับความชุ่มชื้นที่เป็นไอออกมาจากน้ำ 
ซึ่งท้ายที่สุดก็เข้าสู่วงจรการหมุนเวียนของน้ำที่เหลืออยู่ภายในโลก” 

”ต้นไม้ทำหน้าที่สำคัญในการดึงโมเลกุลหนักจากน้ำ
ออกสู่วงจรในระบบนิเวศน์ 
ซึ่งเป็นหลักฐานครั้งแรกที่อธิบายได้อย่างชัดเจนว่า
การตัดไม้ทำลายป่ามีผลโดยตรงต่อ
ปริมาณน้ำฝน” เฮนเดอร์สัน-แซลเลอร์ส อธิบาย 

อย่างไรก็ดี แม่น้ำอเมซอนซึ่งยาวกว่า 4,000 ไมล์
นับได้ว่าเป็นแม่น้ำที่ยาวที่สุดอันดับที่ 2 ของโลก 
ขณะเดียวกันป่าอเมซอนซึ่งมีเพื้นทีกว่า 2.3 ล้านตารางไมล์
ก็ได้รับขนานนามจากนักสิ่งแวดล้อมว่าเป็น “ปอดของโลก” 
ในแต่ละปีเฉพาะช่วงฤดูฝนบริเวณอเมซอนมีฝนตกเฉลี่ย
มากถึงปีละ 6.5 ล้านลูกบาศก์ฟุตต่อวินาที