Küresel Isınmanın İkili Etkisi: Karada Canlanma, Denizde Yıkım
2003 ile 2021 yılları arasında, Dünya’nın fotosentez yoluyla karbon emme kapasitesi arttı; bu artışın başlıca nedeni, ısınan iklimlerde kara bitkilerinin daha hızlı büyümesiydi.
Ormanlar ve tarım arazileri karbon yakalamadaki rollerini genişletirken, okyanus algleri, özellikle tropikal sularda, zorlanmaya başladı. Bu değişim, Dünya’daki yaşam dengesini değiştiriyor; karalar daha verimli hale gelirken deniz ekosistemleri zayıflıyor.
Fotosentez Yükselişte: Bitkiler Öncülük Ediyor
2003 ile 2021 yılları arasında, dünya genelinde fotosentez, büyük ölçüde kara bitkilerinin artan aktivitesi nedeniyle arttı. Ancak Nature Climate Change dergisinde 1 Ağustos’ta yayınlanan yeni bir araştırmaya göre, deniz algleri arasında fotosentezdeki hafif bir düşüş, bu kazanımı biraz azalttı. Araştırmacılar, bulguların gezegenin sağlığını değerlendirme, ekosistemleri daha etkili bir şekilde yönetme ve iklim değişikliğini tahmin edip ele almak için daha iyi stratejiler geliştirme çabalarını şekillendirmeye yardımcı olabileceğini söylüyor.
Fotosentez, besin zincirinin temelini oluşturan ve Dünya’daki neredeyse tüm yaşamı destekleyen birincil üreticiler olarak bilinen organizmalar tarafından gerçekleştirilir. Bu organizmalar, atmosferdeki karbondioksiti organik maddeye dönüştürmek için güneş ışığını kullanırlar. Ancak karbonu yakalamanın yanı sıra, ototrofik solunum (nefes almaya benzer) adı verilen bir süreçle bir kısmını da geri salarlar. Emilen karbon ile salınan karbon arasındaki farka net birincil üretim denir.
Duke Üniversitesi Nicholas Çevre Okulu’ndaki Wenhong Li laboratuvarında araştırma bilimcisi ve çalışmanın başyazarı Yulong Zhang, “Net birincil üretim, fotosentetik organizmaların yakaladığı ve bir ekosistemdeki neredeyse tüm diğer yaşamı desteklemek için kullanıma sunduğu enerji miktarını ölçer,” dedi. “Besin ağlarının temeli olan net birincil üretim, ekosistem sağlığını belirler, insanlara besin ve lif sağlar, antropojenik karbon emisyonlarını azaltır ve Dünya ikliminin istikrarına yardımcı olur.”
Küresel Bakış Açısı: Kara ve Okyanus Birlikte
Net birincil üretim üzerine geçmişte yapılan çalışmalar genellikle kara veya okyanus ekosistemlerine ayrı ayrı odaklanmıştır. Sonuç olarak bilim insanları, karbonun tüm gezegende nasıl işlendiği ve bunun iklim değişikliğini yavaşlatma çabalarını nasıl etkilediği konusunda eksiksiz bir resme sahip değiller.
Bu yeni araştırmada ekip, küresel net birincil üretimdeki yıllık eğilimleri ve değişimleri inceleyerek, karadaki değişimlerin okyanustaki değişimlerle nasıl ilişkili olduğuna yakından dikkat etti.
“Gezegenin sağlığına bakıyorsanız, net birincil üretime dair bütünleşik bir bakış açısı için hem karasal hem de denizel alanlara bakmak istersiniz. Karasal ve denizel birincil üretimi ilk kez birleştiren öncü çalışmalar, yirmi yılı aşkın süredir önemli ölçüde güncellenmedi,” dedi araştırmayı Zhang ile birlikte yöneten Nicholas Okulu’nda Lee Hill Snowdon Bass Kürsüsü’nde görev yapan ortak yazar Nicolas Cassar.
Dünyanın Nefes Almasını İzlemek: Uydu Teknolojisi
Uydulardan yapılan gözlemler, bitkiler ve fitoplankton adı verilen deniz algleri tarafından yapılan fotosentez hakkında sürekli bir bakış açısı sunar. Özellikle, özel uydu cihazları, fotosentetik yaşam tarafından üretilen klorofil adı verilen yeşil bir pigmentin bolluğunu temsil eden yüzey yeşilliğini ölçer. Bilgisayar modelleri daha sonra yeşil verilerini sıcaklık, ışık ve besin değişkenliği gibi diğer çevresel verilerle birleştirerek net birincil üretimi tahmin eder.
Yeni çalışmanın yazarları, 2003-2021 yılları arasında kara ve okyanuslar için üçü olmak üzere net birincil üretime ilişkin altı farklı uydu tabanlı veri seti kullandı. İstatistiksel yöntemler kullanarak, kara ve okyanus için net birincil üretimdeki yıllık değişimleri ayrı ayrı analiz ettiler.
2003-2021 yılları arasında karasal net birincil üretimde yılda 0,2 milyar ton karbon oranında önemli bir artış buldular. Bu eğilim, ılıman iklim kuşağından boreal veya yüksek enlem bölgelerine kadar yaygındı; Güney Amerika tropiklerinde ise dikkate değer bir istisna vardı.
Okyanus Azalmaları: İnce Bir Karbon Değişimi
Buna karşılık, ekip aynı zaman diliminde denizel net birincil üretimde yılda yaklaşık 0,1 milyar ton karbonluk genel bir düşüş tespit etti. Güçlü düşüşler çoğunlukla tropikal ve subtropikal okyanuslarda, özellikle Pasifik Okyanusu’nda meydana geldi.
Genel olarak bakıldığında, karadaki eğilimler okyanuslardaki eğilimlere hakim oldu: Küresel net birincil üretim, 2003 ile 2021 yılları arasında yılda 0,1 milyar metrik ton karbon oranında önemli ölçüde arttı.
İklim İpuçları: Değişimi Ne Tetikliyor?
Etkili olabilecek çevresel faktörleri anlamak için ekip, ışık mevcudiyeti, hava ve deniz yüzeyi sıcaklığı, yağış ve karışık katman derinliği gibi değişkenleri analiz etti. Karışık katman derinliği, okyanusun üst katmanındaki rüzgar, dalgalar ve yüzey akıntılarının karışma derecesini yansıtan bir ölçüttür.
Nicholas Okulu’nda yer ve iklim bilimleri profesörü ve çalışmanın ortak yazarlarından Wenhong Li, “Karada birincil üretimin artmasına doğru kayma, esas olarak ısınmanın büyüme mevsimlerini uzattığı ve daha uygun sıcaklıklar yarattığı yüksek enlemlerdeki bitkilerden ve bazı bölgelerde yerel ıslanma, orman genişlemesi ve tarım alanlarının yoğunlaşması yaşanan ılıman bölgelerden kaynaklandı,” dedi.
Isınan sıcaklıkların bazı okyanus bölgelerinde ters bir etkiye sahip olduğu görülüyordu.
Cassar, “Yükselen deniz yüzeyi sıcaklıkları, tropikal ve subtropikal bölgelerde fitoplanktonların birincil üretimini muhtemelen azalttı,” diye ekledi. “Daha sıcak sular, daha soğuk suların üzerinde katmanlaşabilir ve alglerin hayatta kalması için gerekli olan besin maddelerinin karışmasını engelleyebilir.”
El Niño’nun Etkisi: Okyanuslar Daha Hızlı Tepki Veriyor
Yazarlar, küresel birincil üretimdeki genel artışı karalar yönlendirse de, özellikle El Niño ve La Niña gibi güçlü iklim olayları sırasında, okyanusun yıldan yıla değişkenliği öncelikli olarak etkilediğini buldu.
Nicholas Okulu’nda iklim dinamikleri yardımcı doçenti ve çalışmanın ortak yazarı Shineng Hu, “Okyanus birincil üretiminin El Niño ve La Niña’ya kara birincil üretiminden çok daha güçlü tepki verdiğini gözlemledik,” dedi. “Bir dizi La Niña olayı, 2015’ten sonra tespit ettiğimiz okyanus birincil üretimindeki eğilimin tersine dönmesinden kısmen sorumluydu. Bu bulgu, okyanusun gelecekteki iklim değişkenliğine karşı daha duyarlı olduğunu vurguluyor.”
Büyük Resim: Bunun Dünya İçin Anlamı
Yazarlara göre, çalışma karasal ekosistemlerin deniz fitoplanktonları arasında net birincil üretimdeki düşüşleri dengelemedeki önemli rolüne işaret ediyor.
Ancak, tropikal ve subtropikal okyanuslardaki net birincil üretimdeki düşüşlerin, tropik bölgelerdeki karasal durgunlukla bir araya gelmesinin, tropikal besin ağlarının temelini zayıflatabileceğini ve bunun da biyoçeşitlilik, balıkçılık ve yerel ekonomiler üzerinde domino etkileri olabileceğini eklediler. Zamanla, bu kesintiler tropikal bölgelerin etkili karbon yutakları olarak işlev görme yeteneğini de tehlikeye atabilir ve bu da iklim ısınmasının etkilerini yoğunlaştırabilir.
Zhang, “Okyanus birincil üretimindeki düşüşün devam edip etmeyeceği ve karadaki artışların bu kayıpları ne kadar süreyle ve ne ölçüde telafi edebileceği, tüm canlıların sağlığını ölçmek ve iklim değişikliğiyle mücadeleye rehberlik etmek açısından büyük önem taşıyan, cevapsız bir soru olmaya devam ediyor,” dedi. “Dünya’nın bütünleşik bileşenleri olan kara ve okyanus ekosistemlerinin uzun vadeli ve koordineli bir şekilde izlenmesi hayati önem taşıyor.”
Kaynak: https://scitechdaily.com
Virüsler Küresel Isınmayla Mücadeleye Nasıl Yardımcı Olabilir?