Dünyanın İlk Çevre Temizliği 400 Milyon Yıl Önce Gerçekleşti
Günümüzün en büyük çevresel zorluklarından biri, endüstriyel faaliyetlerden kaynaklanan arsenik, antimon ve tungsten gibi zehirli elementlerle kirlenmiş arazilerin arıtılmasıdır.
Ancak aynı elementler, sıcak su kaynaklarının fokurdaması gibi doğal süreçlerle Dünya yüzeyine getirilebilir. Bu nedenle, insanlar ortaya çıkmadan önce çevre tarafından nasıl ele alındıklarını anlamak değerlidir. İskoçya’nın Aberdeenshire bölgesinde bulunan ve sıcak su kaynakları tarafından korunan erken fosil yaşamıyla ünlü bir alan bize bunun nasıl gerçekleşmiş olabileceğini gösteriyor.
Dünyanın en iyi korunmuş fosilleşmiş bitkilerinden bazıları, Aberdeen’in hemen batısındaki Rhynie’de, dünyanın en eski kara ekosisteminden geldiği düşünülen tortularda bulunuyor.
Örümcekler, böcekler, mantarlar ve diğer canlıların yanı sıra son derece ayrıntılı bitkiler, yaklaşık 410 milyon yıl önce sıcak su kaynakları tarafından burada korunmuştur. Bunlar bilinen en eski fosilleşmiş bitkilerden bazılarıdır ve bu nedenle bize bitki evrimi hakkında söyleyebilecekleri açısından önemlidir.
Ancak bu sıcak su kaynakları aynı zamanda çoğu yaşam biçimi için zehirli olabilecek elementleri de barındırıyordu. Son araştırmamız, bitkiler arasında biriken minerallerin zehirli metalleri kaynak suyundan nasıl çıkardığını ve çevre üzerindeki etkilerini nasıl sınırladığını gösteriyor.
Mineraller ve toksik metaller
Rhynie’deki bitkiler, sıcak su kaynaklarının etrafında biriken silis mineraliyle kaplıydı. İzlanda, Yeni Zelanda ve ABD’deki Yellowstone Ulusal Parkı gibi turistik noktalarda, sudaki bakteriler bu silis birikintilerinin oluşmasında rol oynar ve Rhynie’de de aynı durum söz konusudur.
Fosiller silisin yanı sıra pirit (demir sülfür, aptal altını olarak adlandırılır), manganez oksitler ve titanyum oksitler gibi bazı mineraller de içerir. Bakteriler ve diğer yaşam formları tarafından üretilen bu mineraller toksik metalleri emmiş olabilir.
Bakteriler tarafından oluşturulan pirit, kaynak suyundaki arseniği emmiştir. Genellikle mantarlar tarafından biriktirilen manganez oksitler de arseniği emmiştir. Özellikle çürüyen bitki kalıntılarının etrafında oluşan titanyum oksitler, tungsten ve antimonu emmiştir.
Dolayısıyla, biyolojik faaliyetler sonucu oluşan mineraller toksisitenin ana kaynaklarını oluşturmaktadır. Rhynie’den elde edilen kanıtlar, yaşamın karada ilk kolonileşmesinden bu yana doğal süreçlerin çevrenin temizlenmesine nasıl yardımcı olduğunu göstermektedir.
Mantarların büyüsü
Sanayi ve madencilikten kaynaklanan kirlilik gibi insan kaynaklı çevresel sorunlara yönelik çözümlerimiz genellikle bir dizi kimyasal işlem içermektedir. Ancak heyecan verici bir “doğal” yaklaşım, mantarların kirletici unsurları kendi maddelerinde yoğunlaştırdığı ve depoladığı mikoremediasyon tekniğidir.
Mantarlar çok dirençli olabilir ve toksik olarak kabul ettiğimiz maddelere hızla adapte olabilirler. Stratejilerden biri, madencilik ya da endüstriyel atıklar üzerinde yaşayan ve bunlarla başa çıkmaya yatkın olan mantarları toplamak ve daha sonra bu mantarları diğer sorunlu sahalardaki atıkları temizlemek için kullanmaktır. Bu şekilde mantarlar, zararlı metallerle kirlenmiş toprakları geri kazanmak için kullanılabilir.
Biyolog Merlin Sheldrake, 2020 yılında yayınlanan ödüllü kitabı Entangled Life’da şöyle diyor: “Mantarlar, çevresel iyileştirme için en nitelikli organizmalardan bazılarıdır… bir milyar yıllık evrim boyunca ince ayar yapılmıştır.”
Evrim burada anahtar kelimedir. Ekosistem (bitkiler, hayvanlar ve mineraller de dahil olmak üzere habitatları) insanlar gibi zehirli kimyasalları temizlemeye “niyetli” değildir. Ancak yaşamın, zararlı maddelerden arındırılmış ekosistemlerde gelişmesi ve çoğalması daha olasıdır. Tıpkı belirli mantarların kirlenmiş topraklarla başa çıkmaya yardımcı olmak üzere seçilebilmesi gibi, Rhynie’de ima edildiği gibi, evrim de jeolojik geçmişteki çevresel değişikliklere uyum sağlayan türleri tercih etmiştir.
Diğer sorular
Bu özel jeolojik alandaki tortular, suları bitki hücrelerini koruyan sıcak su kaynakları tarafından oluşturulmuştur. Ancak Rhynie yatağını oluşturan sıcak su kaynakları arsenik, antimon ve diğer eser elementler açısından zengin olduğundan, bu fosillerin erken dönem bitki topluluklarını ne kadar temsil edebileceği konusunda belirsizlik vardır.
Bilim insanları Rhynie’de bulunan bitkilerin kimyasal açıdan alışılmadık bir ortama uyum sağlamış olabileceğini iddia edebilir. Bunun böyle olup olmadığına dair net bir cevap yok, ancak gözlemlerimiz ekosistemin su kimyasına yanıt verebildiğini, dolayısıyla bu bitkilerin varlığının mutlaka anormal olmadığını gösteriyor.
Bugün Yeni Zelanda ve Yellowstone’daki kaplıcaları ziyaret edenler, zararlı arsenik, antimon ve benzerlerinin yanı sıra altın ve gümüş gibi değerli metaller içeren turuncu ve sarı kabuklar görebiliyor, bu nedenle kaplıcalar ticari açıdan ilgi çekiyor.
Dünya çapındaki kaplıcalar yakın zamana kadar göz ardı edilen bir elementi de içermektedir: lityum. Kaynak suları, şu anda şarj edilebilir piller için temel olan bu elementin yenilenebilir bir kaynağını sağlamaktadır – özellikle de karbon emisyonu hedeflerine ulaşma arayışında gerekli olan elektrikli araçlarda. Dolayısıyla kaplıcalar, çevrenin temizlenmesine yardımcı olma konusunda birden fazla role sahip olabilir.
John Parnell, Jeoloji ve Petrol Jeolojisi Profesörü, Aberdeen Üniversitesi
Kaynak: https://www.iflscience.com
Derleyen: Figen Berber
Tesadüfen Keşfedildi: 319 Milyon Yıllık Balığın Fosilleşmiş Beyni Bulundu