Yerbilimleri

Altın Madenindeki Yaşam

Johannesburg yakınlarındaki Mponeng altın madeninde radyasyon ve sülfürle beslenen bakteri türüne rastlanıldı. Güney Afrika Cumhuriyeti bu tür bakterilerin bulunduğu ilk yer mi? (bkz. Şekil1)

Şekil 1. About 2 miles below the ground in a South African gold mine stands Duane Moser next to the fracture zone (white area) where the one-of-a-kind bacteria were found (Image: Li-Hung Lin)

Altın Madeni Güneş Etkisinden Uzak Yaşam İçeriyor
Güney Afrika’daki bir altın madeninin derinliklerinde güneş etkisinden tümüyle bağımsız yaşayan bilinen ilk (!-ilk örnek olduğu kuşkulu; Ballard 1990′larda “Oşinografi’de Araştırmalar” adlı yapıtında Güney Amerika açıklarında, Pasifik’teki Galapagos adaları bölgesinde 3000 m derinliğindeki deniz tabanında yer alan sıcak odada/mağma çıkışında sıcak sularda kükürtle beslenen organizmalardan söz etmektedir. Ayrıca, yine 1990′ların sonlarında “Nature” dergisinde yayımlanan bir özet haberde Japonya açıklarında binlerce metre derinlikte kükürtle beslenen organizmaların varlığından sözedilmektedir-çn).

Bakteriler, varlıklarını, kendilerine gereken besini üretmek için doğal radyoaktivite enerjisini kullanarak, fotosentezden yararlanmaksızın sürdürmektedirler. Uzmanlar diğer gezegenlerde de benzer yaşam biçimlerinin var olabileceği yorumunu getirmekteler.

Bakteriler 3-4 km derinlikte bazalttaki bir çatlak içinde kapanlanmış eski suda yaşamaktadırlar. Princeton Üniversitesi‘nden (New Jersey, ABD) bilim insanları ve meslektaşları, Mponeng altın madeninde (Johannesburg yakınları, Güney Afrika) dar bir araştırma kuyusu yardımı ile bu çatlaktan aldıkları suyu analiz etmişler ve ardından da kuyu kapatılmıştır.

Çok sayıda bakteri türü saptanmış, ancak RNA ardıllanmaları bakterilerin çoğunun daha önce bilinmeyen ve Desulfotomaculum adı verilen bir türe ait olduğunu göstermiştir.

Araştırma lideri, Ulusal Tayvan Üniversitesi‘nden Li-Hung Lin, New Scientist’e çok sayıda yüzey altı ortamda benzer türden bakterilerin bulunmuş olduğunu belirtmekte ve eklemektedir: “Bizim bu çalışmamızı eşsiz kılan nokta, bakteri topluluğunun fotosentez ürünlerine bağlı olmayışıdır.”

Alternatif Güç
Tüm canlı organizmalar, doğrudan ya da dolaylı olarak güneş kaynaklı bir enerji kaynağına gerek duyar. Yeşil bitkiler, örneğin şeker moleküllerinde karbon ve hidrojen atomları arasındakiler türünden, enerji-yoğun kimyasal bağlar oluşturmak için, fotosentez adı verilen bir süreçte güneş enerjisinden yararlanırlar. Bu bağlarda depolanan enerjinin bir bölümü, daha sonra, canlı organizma hidrojeni oksijenle değiştirdiğinde, CO₂ yayarak açığa çıkar.

Bu bitkiler, güneş enerjisi olmaksızın bu kimyasal bağları oluşturamazlar. Ancak, Mponeng bakterilerinin bir başka enerji kaynağı söz konusudur.

Lin, “Sülfat ve hidrojen gazı jeolojik süreçlerle üretilir” açıklamasını getirmekte ve eklemektedir “Bakteriler yaşamak için bu besini kullanır”.

Radyasyon Enerjisi
Kayaçlardaki uranyum ve diğer radyoaktif elementler, kimyasal bağları parçalama yetisindeki yüksek-enerjili hidrojen gazı üreterek su moleküllerini tahrip eden radyasyon yayarlar. Bu bakteriler bu hidrojen gazını kayaçtaki sülfat (SO₄) moleküllerini hidrojen sülfite (H₂S) dönüştürmek için kullanmaktadırlar. Bu, fotosentezin enerji kapanlayan eş değeridir. Hidrojen gazının bu bağları oluşturmak için yeterince enerjik olmasını sağlayan radyasyon enerjisi, güneş enerjisinin yerini alır.

Araştırma grubu buldukları hidrojen sülfit’in içinde kükürt atomlarını test etmiştir. İzotopların -aynı elementin farklı kimyasal biçimlerinin- oranı, sülfit’in bu canlı organizmalar tarafından yakın dönemlerde üretilmiş olduğunu kanıtlamıştır.

Ölüyorlar Mı, Gelişiyorlar Mı?
Okyanus çökellerinde, volkanlarda ve petrol içeren çökellerde de sülfat-yiyen diğer bakteriler bulunmuştur. Ancak bunların tümü de, ya fotosentez sonucunda üretilen kimyasallardan yararlanmaktadırlar ya da kapanlanıp öldükleri mi yoksa geliştikleri mi açıklığa kavuşturulamamıştır.

Lin, örnekte, ksenon gibi asal gazlara yönelik bir çalışmanın, Mponeng su örneğinin 20 yıl boyunca yüzeyden yalıtılmış olduğunu gösterdiğini belirtmektedir. Bu ise, bakteri topluluğunun “yüzeydeki fotosentez sürecinden tümüyle bağımsız” olmuş olması gerektiğini göstermektedir.

Lin, bu toplulukların dünyada hangi ölçüde yaygın olduklarının bilinmediğini eklemektedir. Ancak, duraylı ve gün ışığından bağımsız yaşam biçimlerinin bulunması diğer gezegenlerde de benzer canlıları bulma umudunu artırmaktadır.

Indiana Üniversitesi‘nden (Bloomington, ABD) araştırma ekibi üyesi Lisa Mary Pratt, NASA tarafından desteklenen ve Mars’ın donmuş yüzey katı altında tam da aynı türden canlı yaşamı varlığını aramak için sondalar tasarlayan ekibin başkanlığını da yürütmektedir.

Araştırmacıların bulguları Science dergisinin 314. sayısının 479. sayfasında yayımlandı.

Bütün hakları Dursun BAYRAK’a aittir.

Kaynakça:
MacKenzie, D. 2006. Gold mine holds life untouched by the Sun, newscientist.com

Posted in Araştırma, Maden | No Comments »

Saatli Bomba!

Dünyamız “Küresel Isınma” adlı bir tehdit altında… Peki bu tehdit ne kadar önemlidir? Herkes bunun kötü bir şey olduğunda hem fikir; fakat kimse olayın ciddiyetinin farkında değil. Bu tehdit kaba tabiri ile bir “saatli bomba” ve kurulmuş, patlamayı bekliyor. Öyle bir bomba ki eğer birşeyler zamanında düzeltilemezse, önümüzdeki yaklaşık 10 yıl gibi kısa bir süre içinde geri dönülmez bir duruma girilecek. Bu durumlara kısaca değinirsek; kuraklıkla birlikte su kıtlığı başlayacak, bunlar dolaylı yoldan tarım alanlarının azalmasına, ormanların yok olamasına sebep olacak; Kutuplar’daki buzullar erimeye başlayacak ve buna bağlı olarak deniz seviyesi yükselecek ki bu durum bir çok ülkenin sular altında kalmasına yol açacak… Dünyanın oluşumundan günümüze kadarki bölümün büyük bir kısmında varlığını sürdürmüş olan bu buzulların erimesiyle, yüzyıllardır buzulların içinde varlığını sürdüren “virüs”ler ve “bakteri”ler ortaya çıkacak ve belki de insanlığın sonunu getirecek. Yani küresel ısınmayı sonun başlangıcı olarak belirtsek yanlış söylemiş olmayız.

Felaketin 100 yıl sonra başlayacak olması günümüz insanoğlunu pek ilgilendirmiyor. Ama 10 yıl sonra kendimizi frenleri patlamış bir otobüsün içinde sonu belirsiz bir yolda giderken bulacağız. Aslında sonucu tahmin etmek hiç de zor değil…

Peki ne gibi önlemler almalıyız? Özellikle atmosferdeki karbondioksit başta olmak üzere diğer sera gazlarının oranını uygun miktarlara çekmek için elimizden geleni yapmalıyız. Sanayiden tarıma her alanda enerji tasarrufu sağlayacak teknolojilere destek vermeli; güneş, jeotermal, biyokütle, rüzgar gibi yenilenebilir enerji kaynaklarını kullanmalıyız. Özellikle meşhur sera gazlarının (atmosferin yapısında var olan bu gazlar başta su buharı olmak üzere karbondioksit, metan, diazot monoksit, ozon, aerosoller vd.) gereğinden fazla oluşmasını engellemeliyiz. Aslında sera gazları iklim sistemi içinde vazgeçilmez bir yere sahiptir. Çünkü güneşten gelen kısa dalga boylu radyasyon atmosferi geçerek yeryüzüne ulaşır. Yer tarafından tutulan güneş radyasyonu daha sonra uzun dalga boylu yer radyasyonu olarak atmosfere bırakılır. Bırakılan uzun dalga boylu radyasyonun bir bölümü atmosferde bulunan sera gazları tarafından tutulur ve tekrar bırakılır. Atmosferin ısınmasında başlıca etkiye sahip olan doğal sera gazlarının bulunmaması durumunda yeryüzünün sıcaklığının bugüne göre ~30 °C daha soğuk olacağı hesaplanmıştır. Bunun yanı sıra atmosferde çeşitli insan kaynaklı nedenlerle miktarı artan bu gazlar yeryüzünün sıcaklığında belirgin artmalara neden olmaktadır. İnsanoğlu atmosferde bulunan gaz oranını arttırdıkça Dünya her geçen gün biraz daha ısınacaktır.

Peki bu gazları hangi ülke atmosfer ne kadar salıyor? Bu gazların yaklaşık %38’ini Amerika Birleşik Devleri, %19’unu Rusya, %16’sını ise diğer G8 ülkeleri olan Kanada, Fransa, Almanya, İtalya, Japonya, İngiltere (ABD ve Rusya hariç), %2’sini Avustralya atmosfere salıyor. Bu ülkeler ve diğerleri aslında herkes durumun ciddiyetinin farkında; ama kimse somut bir adım atmıyor. Herşey ortada olmasına rağmen neden insan bile bile ölüme gider? Bu sorunun cevabını bulduğumuz zaman umarım iş işten geçmiş olmaz.

Kaynaklar:
Bilim ve Teknik, Eylül, 1998, Küresel Isınma Rekor Kırıyor
Bilim ve Teknik, Şubat, 2000, Küresel Isınma
Bilim ve Teknik, Eylül, 2001, Küresel Isınma ve Olası Etkileri
Bilim ve Teknik, Ekim, 2002 Buz Örgütlerinin Geleceği (Küresel Isınmanın Sırrı)
Bilim ve Teknik, Ocak, 2003, Küresel Isınmayı Durdurmak
Kandilli Rasathanesi, 2005, Boğaziçi Üniversitesi, koeri.boun.edu.tr/meteoroloji

Bu yazı 12.2.2005 tarihinde, iklimnet.org adresinde yayımlanmıştır.

Yazar adı ve yayın adı kaynak belirtilerek özgürce kullanılabilir.
Güler, B. 2006. Saatli Bomba!, yerbilimleri.com

Posted in Küresel Isınma, İklim | No Comments »