Buzulda kilitli kalmış mikroplar uyandığında nelere sebep olur?
Ozon tabakasındaki delik, sera gazı salımları, küresel ısınma, iklim krizi… Bilim insanlarının bu konulardaki öngörülerinin neredeyse hiçbiri tutmadı. Hâlâ da veriler arasında ciddi farklılıklar bulunuyor.
Bunun bir sebebi bu öngörüleri yapabilmek için çoklu değişkenlerin hepsini dikkate alma, aralarındaki etkileşimleri analiz etme ve buna göre hesaplamalar yapma gerekliliği… Yani çok bilinmeyenli bir denklem! İşte bu nedenle sapmalar oluyor. Ve genelde her sapma küresel iklim krizinin öngörülenden daha hızlı bir şekilde geliştiğini gösteriyor.
Söz gelimi bilim insanları karbon salımı hesaplarını yaparken, okyanusların içinde birikmiş karbonun yeniden atmosfere kusulduğunu hesaplayamamıştı. Bu karbon salımı miktarı hesaplarında ciddi bir sapmaya sebep olmuştu.
Aynı şekilde, son gözlemler bugün eriyen buzullar sebebiyle hapsolmuş karbon stoklarının atmosfere karıştığı ve artarak karışmaya devam edeceği sonucuyla yüz yüze bırakıyor bizi… Ve bu da ne yazık ki kötü haber!
University of Colorado Boulder’dan Tristan Caro ve ekibinin JGR Biogeosciences adlı dergide yayımlanan çalışması, küresel iklim değişikliği için ciddi bir tehdidi gözler önüne seriyor.
‘DAİMİ DONMUŞ ZEMİN’ ISINDIĞINDA NE OLUR?
Araştırmacılar, 40 bin yıllık bir süredir donmuş halde bulunan Arktik permafrost katmanlarından aldıkları örneklerdeki antik mikropları çözdürerek reaktive edebiliyor.
Yeri gelmişken, permafrost, yani ‘daimi donmuş zemin’ nedir, onu açıklayayım: Bu, jeolojide kullanılan bir terim ve en az iki yıl veya daha uzun süre boyunca suyun donma noktasının (0 °C) altında kalan toprak, tortu veya kayaçları tarif ediyor.
Başlangıçta yavaş olan bu mikroorganizmaların, aylar süren ılıman sıcaklıklara maruz kaldıktan sonra, metabolik olarak tamamen aktif hale geldikleri ve gözle görülebilir biyofilmler oluşturdukları gözlemlenmiş. Bu canlanan mikrobiyal topluluklar, toprak içindeki organik maddeyi parçalayarak atmosfere büyük miktarlarda karbondioksit ve metan gazları salıyor.
‘MİKROBİYAL ZAMAN KAPSÜLLERİ’NİN KİLİDİ AÇILMAYA BAŞLADIĞINDA…
Kuzey Kutbu’nun hızla ısınmasıyla birlikte, bu ‘mikrobiyal zaman kapsülleri’nin kilidinin açılması, iklim değişikliğini kendi kendini besleyen bir döngüye sokacak ve gezegenin sera gazı yüküne uzun soluklu ve önemli bir katkıda bulunacak.
Bilim insanları, bu olayın daha başlangıç olduğu ve donmuş toprağın erimesinin uzun vadeli sonuçlarının henüz tam olarak anlaşılamadığı konusunda uyarıyor.
Aynı ekip, Journal of Geophysical Resaerch: Biosciences dergisinde bir makale kaleme almış.
California ınstitute of Technology’de jeobiyolog ve makalenin baş yazarı olan Tristan Caro, bir röportajda; “Bu ekosistemler, askıya alınmış animasyonda olsalar bile, mikrobiyolojik veya iklimsel açıdan yaşamı destekleme konusunda hâlâ oldukça yetenekliler” diyor.
Permafrost çoğunlukla Arktik ve yüksek enlem bölgelerinde bulunuyor. Örneğin, Alaska’nın kara alanının yaklaşık yüzde 85’i donmuş zemin…
KADİM MİKROPLAR CANLANIP SERA GAZI SALIMLAYACAK
Bilim insanları donmuş toprakların erimesinden tedirgin ve bunun pek çok sebebi var. Asıl endişe, organik maddeleri yemeye ve karbondioksit ve metan gibi sera gazları üretmeye başlayacaklarını düşündükleri kadim mikropların yeniden canlanması.
Bu gazlar da küresel ısınmaya daha fazla katkıda bulunarak daha fazla donmuş toprak erimesine ve daha fazla sera gazı yayan mikroplara yol açacak. Yani iklim krizinin kısır döngüsü biraz daha hız kazanacak!
Yeni çalışma, uzun süre uykuda olan mikropların canlandırılması ve büyüme hızları da dahil olmak üzere bu sürecin nasıl olabileceğine dair bilgiler sunuyor.
University of Colorado Boulder’dan jeolog ve çalışmanın ortak yazarı Sebastian Kopf, “İklim tepkilerindeki en büyük bilinmezlerden biri bu… Tonlarca karbonun depolandığını bildiğimiz tüm bu donmuş toprağın çözülmesi, bu bölgelerin ekolojisini ve iklimini ne hızda ve nasıl etkileyecek?” diyor. Anlaşıldığı üzere bu konuda net bir öngörüleri yok.
İKLİM SİMÜLASYONLARI DÖNGÜYÜ ORTAYA KOYUYOR
Araştırmacılar, Alaska’nın merkezinde yüzeyin 15 metre altında bulunan bir yeraltı kanalı olan ABD Kara Kuvvetleri Mühendisler Birliği’nin Permafrost Tünel Araştırma Tesisi’nde incelemeler yapmış. İlk olarak 1960’larda kazılan tünel, yaklaşık bir maden kuyusu genişliğinde ve 106 metreden uzun.
İçinde devasa buz parçaları, binlerce yıl öncesine ait yeşil otlar ve bizon, mamut ve at gib Pleistosen Dönemi’nden kalmış canlıların kalıntıları bulunuyor. Bilim insanları tünelin duvarlarından donmuş toprak örnekleri toplamışlar. Laboratuvara döndüklerinde, örnekleri ağır hidrojen atomları içeren suyla nemlendirmişler.
Ardından örnekleri 25, 39 veya 54 Fahrenheit sıcaklığa ayarlanmış kapalı bölmelere yerleştirmişler. Amaç mı? Gelecekteki iklim koşullarında giderek ısınan Alaska yazlarının bir simülasyonunu oluşturmak.
İşte gözlemleri: Başlangıçta mikroplar yavaş canlanıyormuş ve her gün yaklaşık 100 bin hücreden birini uyandırıyormuş. Ancak yaklaşık altı ay sonra örneklerde ‘dramatik’ değişiklikler fark etmişler. Mikroplar son derece aktif hale gelmiş ve hatta çıplak gözle görülebilen sümüksü biyofilmler oluşturmaya başlamış.
ARKTİK’TEKİ DAHA UZUN VE SICAK YAZLAR MİKROPLARIN UYANIŞINI HIZLANDIRACAK
Caro, kendisini ve diğer araştırmacıları, ‘bu mikroplara radar tabancasıyla ateş eden ve ne kadar hızlı hareket ettiklerini görüp buna bir sayı koyan’ trafik polislerine benzetiyor ve “Bu organizmaların uyanıp, karbonu işlemeye ve karbondioksit ve metan salmaya başlamasının zamanı geldiğine kendilerini ikna etmelerinin gerçekten aylar sürdüğünü gördük.
Bir ila altı ay arasında bir süre… Ve bu önemli bir bulgu” diyor. Araştırmacılar, numunelere ekledikleri döteryum sayesinde, mikropların hücrelerinin etrafındaki yağlı zarları oluşturmak için ne kadar su tükettiğini de takip edebilmişler.
Makaleye göre, glikolipidler, binlerce yıl boyunca karanlık ve dondurucu koşullarda hayatta kalmalarına yardımcı olmada ‘kilit bir fizyolojik rol’ oynamış gibi görünüyor. Sıcaklık, deneylerde mikroorganizmaların uyanma hızını etkilemiyor gibi görünüyor.
Bu da bilim insanlarının kısa süreli Arktik sıcak hava dalgalarından ziyade, hücrelerin uyanması için bolca zaman sağlayabilecek daha uzun ve daha sıcak yazlar konusunda endişelenmeleri gerektiğini gösteriyor.
Süleyman Karan
