Dünya ve Yaşam
Ayşenur Okatan
02/03/2020 - 14:37

Karbondioksit Süngeri Okyanuslar

Okyanusta yaşayan canlıların da büyüyüp gelişebilmesi için deniz suyunun asitlik derecesinin belirli bir seviyede olması gerekiyor.

Her canlı kendine en uygun yaşam koşullarında varlığını sürdürür. Örneğin bir kutup ayısı çölde yaşayamazken çölde büyüyüp gelişen bir kaktüs kutuplarda hayatta kalamaz. Okyanusta yaşayan canlıların da büyüyüp gelişebilmesi için deniz suyunun asitlik derecesinin belirli bir seviyede olması gerekiyor. Fakat günümüzde özellikle fosil yakıtların yakılması sonucu açığa çıkan karbondioksitin okyanuslar tarafından emilmesi, okyanusların asitlik derecesinin değişmesine neden oluyor.

Geçmişte, havadaki karbondioksit miktarını azalttığı için okyanusların atmosferdeki karbondioksiti emmesinin çevre için olumlu olduğu düşünülüyordu. Ancak günümüzde yapılan araştırmalar bu değişimin okyanuslarda yaşayan canlıları olumsuz etkileyebildiğini gösteriyor.

data-cke-saved-src=https://bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/atmosferdeki_karbondioksitin_sebebi_fosil_yakitlar.jpg

Atmosferdeki karbondioksit miktarını artıran en önemli etkenlerden biri fosil yakıtların yakılmasıdır.

Normalde okyanuslardaki suyun asitlik derecesinin yani pH değerinin 8,2 olması gerekir. Kayaçlar yağmur sularının etkisiyle kimyasal olarak ayrışır ve sonuçta elektriksel olarak yüklü parçacıklar olan iyonlar oluşur. Bu iyonlar nehirler ile denizlere ve okyanuslara taşınır. Bu durum deniz suyunun asitlik düzeyini değiştirir. Deniz suyunun normal pH değeri 8,2’dir. Saf su ise nötr bir maddedir yani pH değeri 7’dir.

Havadaki karbondioksit ise deniz suyunun asitlik derecesinin değişmesine neden olur çünkü karbondioksit suda çözündüğünde karbonik asit oluşur.

data-cke-saved-src=https://bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/karbonik_asidin_suda_ayrismasi.png

Karbonik asit suda ayrışarak artı yüklü hidrojen iyonunu ve eksi yüklü bikarbonat iyonunu oluşturur. Daha sonra ise bikarbonat iyonu artı yüklü hidrojen iyonuna ve eksi yüklü karbonat iyonuna ayrışır.

Suda artı yüklü hidrojen iyonu miktarı arttığında suyun asitlik derecesi yani pH değeri de artar.

data-cke-saved-src=https://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/ph_olcumu.png

Okyanuslar tarafından emilen karbondioksit miktarı arttıkça deniz suyundaki hidrojen iyonu miktarı, dolayısıyla da deniz suyunun asit derecesi artar. Bu durum “okyanus asitleşmesi” olarak isimlendirilir.

Bilim insanları, geçmişte, okyanusların pH değerinin kayaçların kimyasal olarak ayrışmasıyla oluşan ve nehirlerle denizlere ve okyanuslara taşınan suda çözünmüş kimyasal maddelerle normal seviyede tutulabileceğini düşünüyordu. Ancak Sanayi Devrimi sonucu atmosfere salınan karbondioksit miktarı hızla artmaya başladı. Buna bağlı olarak günümüzde okyanusların pH değeri 8,1’e düştü. Bu durum kayaçların çözünmesiyle oluşan iyonların, okyanusların pH değerinin dengelenmesinde yetersiz kaldığını gösteriyor.

Okyanusların asitlik derecesinin artması, okyanuslarda yaşayan birçok canlıyı olumsuz etkileyebiliyor. Bu değişimden en çok etkilenen canlılar arasında kabuklu deniz canlıları, mercan resifleri ve zooplanktonlar (balıklara, deniz kuşlarına ve balina gibi deniz memelilerine besin sağlayan mikroskobik canlılar) yer alıyor.

Okyanuslarda yaşayan salyangoz, midye, istiridye ve deniz tarağı gibi kabuklu deniz canlılarının ve zooplanktonların kabukları kalsiyum karbonattan oluşur. Bu madde normalde suda neredeyse hiç çözünmez. Ancak deniz suyunun asitlik derecesinin artması birçok deniz canlısı türünün temel yapı taşı olan kalsiyum karbonatın daha fazla çözünmesine neden olur.

data-cke-saved-src=https://bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/deniz_suyu_ve_karbonat_dengesi.jpg

Karbonat iyonu artı yüklü hidrojen iyonu ile tepkimeye girerek bikarbonat iyonunu oluşturur. Okyanusların asitlik derecesi arttığında deniz suyundaki artı yüklü hidrojen iyonu miktarı arttığı için daha çok karbonat iyonu hidrojen ile tepkimeye girer. Bu nedenle deniz suyundaki karbonat iyonlarının miktarı azalır. Bu durumda kabuklu deniz canlılarının kabuklarını oluşturan kalsiyum karbonat çözünür ve deniz suyundaki karbonat iyonu eksikliği dengelenir.

data-cke-saved-src=https://bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/saglikli_ve_kabugu_cozunmeye_baslamis_deniz_salyangozu_0.jpg

Soldaki fotoğrafta sağlıklı bir deniz salyangozu, sağdaki fotoğrafta ise kabuğu çözünmeye başlayan bir deniz salyangozu görülüyor. Normalde deniz salyangozunun kabuğu cam gibi saydam ve pürüzsüzdür. Ancak okyanusların asitlik düzeyinin artması sonucu çözünmeye başlayan kabuğun yüzeyinde buğuya benzer mat bölgeler ve çizgi şeklinde pürüzler oluşur.

Bu değişim kabuklu deniz canlılarının ve zooplanktonların kabuklarını oluşturmak ve yenilemek için fazladan enerji harcamasına sebep olur. Fazladan harcanan enerji ise bu canlıların büyümesini ve üremesini olumsuz etkiler.

Kalsiyum karbonat aynı zamanda mercan resiflerinin de temel yapı taşıdır. Sert ve dayanıklı yapılarıyla mercan resifleri birçok deniz canlısına ev sahipliği yapar. Bu nedenle karadaki ormanların okyanuslardaki benzerleri olarak kabul edilebilirler. Fakat okyanusların asitlik derecesinin artması yeni mercan resiflerinin büyümesini yavaşlatırken var olan mercan resiflerinin aşınmasına neden olur. Bu durum deniz canlılarının yaşam alanlarının ve canlı çeşitliliğinin azalmasına yol açar.

Araştırmalar okyanusların asitlik düzeyindeki yükselişin bazı fitoplankton türlerinin sayısının artmasına bazılarının ise azalmasının neden olduğunu gösteriyor. Bu değişim okyanuslardaki besin ağlarını etkileyebilir. Çünkü fitoplanktonlar sucul ekosistemlerde besin zincirinin ilk halkasında yer alır.

data-cke-saved-src=https://bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/ekosistem_besin_zinciri_enerji_akisi.jpg

Canlılar madde ve enerji ihtiyaçlarını besinlerden karşılar. Bir canlı besin olarak ekosistemindeki başka canlıları tüketirken yine o ekosistemdeki diğer canlılar tarafından da besin olarak tüketilir. Canlılar arasındaki bu beslenme ilişkisi besin zinciri olarak isimlendirilir. Besin zincirinin ilk halkasında yer alan üreticiler, güneş enerjisini fotosentez ile kimyasal enerjiye dönüştürerek diğer canlılar tarafından kullanılabilir hâle getirir.

data-cke-saved-src=https://bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/diyatomlar_fitoplanktonlar_fotosentez_yapan_mikroskobik_canlilardir.jpg

Fitoplanktonlar fotosentez yapan mikroskobik canlılardır. Fotoğrafta bir fitoplankton çeşidi olan diyatomlar görülüyor.

Kısacası okyanusların asitlik derecesinin artması bazı deniz canlısı türlerinin sayısının azalmasına bazı türlerin sayılarının ise artmasına neden oluyor. Bu durum besin zincirindeki diğer canlıları da etkiliyor. Yapılan iklim değişikliği tahminleri 2100 yılında okyanusların pH değerinin 7,75’e kadar düşebileceğini gösteriyor. Sayısal olarak küçük bir değişim gibi görünen bu durum doğadaki hassas dengenin bozulmasına neden olarak geri dönüşü mümkün olmayan zararlara yol açabilir.

 

Kaynaklar:

Dünya ve Yaşam

Fosiller Dünya’nın geçmişi hakkında önemli bilgiler saklar. Örneğin küresel iklim, Dünya’nın yüzeyinde meydana gelen değişimler ya da Dünya’da geçmişte yaşamış canlılar ve ekosistemler hakkında fosil araştırmaları sayesinde bilgi sahibi olabiliriz.

Beş yıl önce bugün nerede olduğunuzu, ne yaptığınızı, ne yediğinizi veya ne giydiğinizi hatırlıyor musunuz?