ARALIK SAYISI BAYİDE!

ABONE OL


ABONE OL

Karbon Döngüsü

Stephen Leahy

Rendra Adi / EyeEm / GettyImages

29.11.2019

 

Karbon Döngüsü

Gezegenin derinlikleri iklim değişikliği için kaya gibi sağlam bir potansiyel çözüm sunuyor.

Yetişkinlik yaşamım boyunca yanımda yaklaşık 12 kilogramlık karbon taşıyıp durdum. Siz de yanınızda karbon sürüklüyorsunuz: Bedeninizin yaklaşık yüzde 18’i karbon atomlarından oluşuyor. Bu atomların tümü bir zamanlar yediğimiz yiyeceklerde ve bunun öncesinde de havada, denizlerde ve okyanuslarda, kayalarda ve diğer yaşam formlarındaydı. Patlayan yıldızlardan doğan karbon elementi tüm yaşam formlarının temeli ve bu nedenle, gezegendeki karbonun yüzde 90’ından fazlasının yeraltında olması size aşırtıcı gelebilir.

Daha da dikkat çekici olanı ise, ayaklarımızın kilometrelerce altında yaşayan ve yüzeydeki 7,7 milyar insana oranla neredeyse 400 kat daha fazla karbon kütlesine sahip olan mikroorganzimalar ve bakterilerin oluşturduğu yaşam formlarının keşfi. Yani, Dünya’nın en büyük ekosistemlerinden birinin gezegenin derinliklerinde yatıyor. Bu keşif, 55 ülkeden 1200 araştırmacıyı bir araya getiren ve gezegenimizin içsel işleyişini araştıran Derin Karbon Gözlemevi (DCO) tarafından gerçekleştirilen on yıllık proje sayesinde yapılan keşiflerin yalnızca bir tanesi.

DCO projesi, 24 ile 26 Ekim arasında dünyanın her yerinden gelen yüzlerce bilimcinin, elde edilen sonuçları paylaşma ve kutlama amacıyla, Washington, D.C.’de bir araya gelmesiyle birlikte sona erdi.

“Artık Dünya’nın biyosfer ve jeosferinin tek bir bütünleşik, karmaşık sistem olduğunu, karbonun ise bu sistemin anahtarı olduğunu anlıyoruz,” diyor, Carnegie Bilim Enstitüsü’nden, DCO yetkili müdürü Robert Hazen. Verdiği bir röportajda sözlerine, “Bu, gezegenimiz konusunda kökten farklılık gösteren bir düşünce biçimi,” diye ekliyor.

DCO geçtiğimiz on yıl içinde 268 proje başlattı ve 1400 hakemli araştırma yürüttü. İşte derin Dünya hakkında yapılan ve yaşamı başlatmadaki rolünün de dâhil olduğu düzinelerce, hatta belki de yüzlerce şaşırtıcı yeni keşiften öne çıkanlar.

Karbon Girişi, Karbon Çıkışı
Bitki ve hayvanlardan gelen karbon, milyonlarca yılda gerçekleşen subdüksüyon –okyanus levhalarının, kıtasal levhalarının altına dalması– süreciyle toprağın derinliklerine geçiyor. Bir zamanlar canlı olan bu karbona, yüzeyin 410 ila 660 kilometre altında oluşmuş elmasların içinde rastlanıyor. Yeterince zaman verilirse elmas, kaya ya da yanardağlardan yayılan karbondioksit gazı formundaki bu karbon yeniden günışığıyla buluşacağı yeryüzüne çıkıyor.

Diğer bir deyişle, gezegenimiz de tıpkı bizler gibi, genellikle karbon dioksit (CO2) formundaki karbon elementini yutuyor ve soluyor. Bir zamanlar kararlı durumdaki bu karbon döngüsü, devasa miktarlarda hidrokarbon –petrol, doğalgaz ve kömür– çıkarıp yakarak, karbonun yüzeye çıkış hızını artırdığımız için aksamış durumda. Aynı zamanda ormanları kesmek, şehirler ve yollar inşa etmek, yeryüzünü başka şekillerde dönüştürmek, gezegenin karbon yutma yetisini zayıflatıyor.

“İklim krizi dediğimiz şey de karbon döngüsündeki bu aksama,” diyor Hazen.

“İklim değişikliği insanlığa varoluşsal bir tehdit teşkil ediyor, uzak bir gelecekte değil, sonraki bir iki nesil içinde,” diye de ekliyor.

Tehlikeli küresel ısınma seviyelerini önlemek için, önümüzdeki 20 ile 40 yıl arasında fosil yakıtların açığa çıkardığı CO2 gazının tamamen ortadan kaldırılması ve çoktan atmosfere salınmış büyük miktardaki CO2’nin temizlenmesi gerekiyor.

Ancak, yeni derin karbon döngüsü hakkında DCO tarafından elde edilen bilgiler Hazen’a umut veriyor. Doğal karbon tutma yöntemleri “inanılmaz ölçüde güçlü,” diye belirtiyor.

Kayaların büyümesini izlemek
Bu tutma yöntemlerinden biri, bir zamanlar Dünya’nın üst mantosundan yukarıya itilen ve günümüzün Umman ülkesini oluşturan büyük bir kaya kütlesiyle ilintili. Semail Ofiyoliti olarak bilinen bu kayanın içinde bulunan mikrobiyal yaşam havadaki karbondioksiti absorbe ederek karbonat minerallerinde dönüştürüyor.

Bu süreç o kadar etkili ki “karbondioksitin gözlerinizin önünde atmosferden emilip kaya olarak birikmesini izleyebilirsiniz,” diyor Hazen.

Yapılan deneyler sonucunda, karbon zengini sıvıları ofiyolit kaya oluşumlarının içine pompalamanın, yüksek hızda karbonat minerali oluşturduğu gözlendi. Bu yöntem kullanılarak atmosferden milyarlarca ton CO2 temizlenebilir. Fakat bu yöntemin uygulanması için dev bir proje gerekir ve petrol gelirlerine bel bağlamış durumdaki Umman için çok farklı bir uğraş olur bu, diye ekliyor Hazen.

Ofiyolitler ayrıca Kuzey Amerika, Afrika ve farklı yerlerde de bulunuyor. Bir diğer doğal karbon tutma yöntemi, Hawaii’de bulunanlara benzeyen, ezildiği zaman havadaki CO2’i emebilen bazalt oluşumlarından meydana gelmiş kayalarla ilgili. DCO doğal karbon tutma projelerinden bir diğeri olan ve İzlanda’da yürütülen CarbFix, karbon taşıyan sıvıların bazalta enjekte edilmesi ve katıya dönüşme süreçlerinin izlenmesiyle ilgileniyor.

Dünya’nın karbon absorbe etme yetisi hakkındaki bu yeni keşifler “bana inanılmaz ölçüde iyimserlik aşılıyor,” diyor Hazen.

Dünyadışı bir yaşama bakış
DCO ayrıca diğer gezegenlerde yaşam bulunma olasılığı konusunda da iyimserlik yarattı. Saf elmaslar yalnızca karbondan oluşuyor, ama birçoğu tam olarak saf değil. Saf olmayan elmaslar mücevher yapımı konusunda zayıf olsa da, araştırmalar için paha biçilemez değerde. Elmasların saf olmayan kısımları inklüzyon olarak da biliniyor ve Dünya’nın derin bölgelerindeki yaşam formları için bir enerji kaynağı olarak kullanılan “abiyotik” metan gazı açığa çıkarıyor.

Su yoğun basınç altında, her yerde bulunan olivin mineraliyle buluştuğunda, taşlar abiyotik metan üretiyor ve serpantin mineraline dönüşüyor. Eğer mikroorganizmalar bu kadar derinlerdeki aşırı sıcaklık ve basınçlar altında kimyasal enerji kullanarak yaşayabiliyorsa, aynı durum diğer gezegenler için de geçerli olabilir.

Bu keşif aynı zamanda yaşamın ilk olarak, yaygın olarak inanıldığı üzere okyanuslarda değil, dünyanın derinliklerinde ortaya çıkıp evrimleştiği savını destekler nitelikte.

“Derin Karbon Gözlemevi,” bu hipotezi destekleyen “önemli deliller elde etti,” diyor, Alfred P. Sloan Vakfı danışmanı, Rockefeller Üniversitesi’nden Jesse Ausubel.

Elmaslar aynı zamanda DCO araştırmacılarına derin dünyada –çoğunlukla sıvı su yerine, mineral kristallerinin içine hapsolmuş iyonlar formunda– yüzeydeki tüm okyanuslardan daha fazla su bulunduğuna ilişkin deliller sundu. Gezegenin derinliklerine su götüren şeyin, tıpkı karbonda olduğu gibi, büyük kıtasal ve okyanussal levhaların subdüksüyonu olduğu düşünülüyor.

Dünya’nın alarmları
Yanardağlardan çıkan gazları gözlemleyen DCO projeleri, Costa Rica’daki bir yanardağın patlamasından önce, CO2 salımının sülfür dioksit (SO2) salımına olan oranındaki değişikliğin ilk kez tespit edilmesini sağladı. Bu tespit, potansiyel olarak bir erken uyarı sistemi olarak kullanılabilir.

“Bir yanardağ patlamasından önce gaz oranlarının değişime uğruyor olabileceği daha önce yalnızca bir teoriydi, ancak DCO gidip doğrusunu anlamamıza olanak sağladı,” diyor St Andrews Üniversitesi’nden Sami Mikhail. “Bu bize kapımızda birinin durduğunu söyleyen bir kapı zili olabilir.”

Tungurahua, Ekvador, Etna, İtalya ve Soufriere Hills, Montserrat gibi yüksek nüfuslu bölgelerin yakınlarındaki yanardağlar artık gözlemleniyor. Bu sayılanlar ve diğer yanardağ gözlem istasyonları da, bu dağlarda görülen CO2 salımının, fosil yakıtların oluşturduğu miktarın yanında eser miktarda olduğuna dair kesin deliller sunuyor. İklim değişikliğini inkâr eden bazı kişiler, atmosferdeki CO2 miktarının yükselişi için uzun zamandır yanardağları suçluyordu.

DCO’nun geleceği
DCO’nun yetki süresi sona ermiş olsa da, derin karbon bilimcilerinden oluşan küresel bir topluluk NASA, ABD Ulusal Bilim Vakfı, Alman Araştırma Vakfı, Kanada İleri Araştırma Enstitüsü ve diğer enstitülerin yardımlarıyla, var olan ve yeni araştırmaları sürdürmeye devam edecek.

Institut du Physique de Globe du Paris ise yeni genel merkez olarak kullanılacak.

Yorum Yaz

Toplam Yorum: 0

Yorum yapabilmek için giriş yapmanız gerekmektedir.


Ghost is Here

GİRİŞ YAP

Kullanıcı adı ve şifrenizle giriş yapabilirsiniz.

Şifremi Unuttum Üye Olmak İstiyorum

İletişim İzni Koşullarını okudum, kabul ediyorum.
Zaten üyeyim

Lütfen kayıtlı email adresinizi giriniz.

Geri Dön

VEYA