Yeni yapılan araştırmalar gösteriyor ki, 20. yüzyılın nükleer bomba testlerinden atmosfere salınan radyoaktif karbon, okyanusun en derin bölgelerine ulaşmış durumda.
AGU’ya ait Geophysical Research Letters dergisindeki yeni bir araştırma, okyanusun en derin noktasına ev sahipliği yapan Mariana Çukuru da dahil olmak üzere, dünyadaki okyanus çukurlarında yaşayan kabuklu hayvanların kas dokularında, nükleer bomba testlerinden kalma radyoaktif karbon adına ilk kanıtı buldular.
Okyanus yüzeyindeki organizmalar bu “bomba karbonunu” 1950’lerin sonlarından beri vücutlarını oluşturan moleküllere dahil etmiş durumdalar. Yeni çalışma, derin okyanus çukurlarındaki kabukluların, okyanus tabanına düştüğü zaman bu organizmalar ile beslendiklerini tespit ediyor. Sonuçlar, insan kirliliğinin gıda ağına hızla girebildiğini ve çalışmanın yazarlarına göre derin okyanusa dahi inebildiğini gösteriyor.
Gelecekteki Davranışlarımıza Dikkat Etmemiz Gerek
Çin’in Guangzhou eyaletindeki Çin Bilimler Akademisi’nde (Chinese Academy of Sciences) jeokimyacı ve aynı zamanda çalışmanın baş yazarı olan Ning Wang, “Okyanus dolaşımının; bombadan arta kalan radyoaktif karbonu içeren suları okyanusun en derin çukurlarına kadar götürebilmesi için yüzlerce yıl geçmesi gerekirken, besin zinciri bunu çok daha hızlı bir şekilde yapmayı başarıyor” diyor.
Çin’deki Qingdao, Çin Bilimler Akademisi’nde bir biyokimyacı ve aynı zamanda çalışmanın yazarlarından biri olan Weidong Sun, “Biyolojik sistemler açısından yüzey ile dip arasında çok güçlü bir etkileşim var ve insan etkinlikleri biyosistemleri 11.000 metreye kadar etkileyebiliyor, bu yüzden gelecekteki davranışlarımıza dikkat etmemiz gerek” dedi.
“Beklenmiyor olsa da anlaşılabilir bir durum. Çünkü besin zinciri tarafından kontrol ediliyor.”
Sonuçlar yazarlara göre, bilim insanlarının yaratıkların derin okyanusun besin açısından fakir ortamında yaşamaya nasıl adapte olduklarını daha iyi anlamalarına yardımcı oluyor.
Çalıştıkları kabuklular, yazarların bu fakir ve zorlu ortamda yaşamaya uyum sağlayabileceğinden şüphelendiği, ancak aşırı yavaş metabolizmalara sahip olarak beklenmedik bir şekilde uzun süre yaşayan canlılardı.
Radyoaktif Parçacıklar Üretiyoruz
Karbon — 14, kozmik ışınlar atmosferdeki azotla etkileşime girdiğinde doğal olarak oluşan radyoaktif bir karbondur. Karbon — 14, radyoaktif olmayan karbondan çok daha az miktarda olmasına rağmen, bilim insanları onu hemen hemen tüm canlılarda gözlemleyebilirler. Bu nedenle arkeolojik ve jeolojik örneklerin yaşlarını belirlemek için sıkça kullanılırlar.
1950’lerde ve 1960’larda yapılan termonükleer silah testleri, bombalardan salınan nötronların havadaki azotla reaksiyona girmesiyle atmosferdeki karbon — 14 miktarını ikiye katladı. Bu “bomba karbonunun” seviyeleri 1960’ların ortalarında zirveye ulaştı ve daha sonra atmosferik nükleer testler durduğunda tekrar düştü. 1990’lı yıllara kadar, atmosferdeki karbon — 14 seviyesi test öncesi seviyelerinin yaklaşık % 20’sine düşmüştü.
Bu bomba karbonu hızla atmosferden aşağıya doğru süzüldü ve okyanus yüzeyine karıştı. O zamandan bu yana on yıllardır yaşayan deniz organizmaları, bomba karbonlarını besinlerle birlikte aldılar ve hücrelerinde molekül oluşturmak için kullandılar. Bilim insanları deniz organizmalarında bomba testlerinin başlamasından kısa bir süre sonra yüksek seviyelerde karbon — 14 gördü.
Deniz Tabanında Yaşam
Okyanusun en derin kısımları olan yeraltı siperleri, okyanus tabanının yüzeyden 6 kilometre mesafeden daha fazla olduğu bölgelerdir. Bu alanlar, bir tektonik plaka diğerinin altına girdiğinde oluşur. Bu siperlerdeki canlılar; yoğun baskılara, aşırı soğuğa, ışık ve besin eksikliğine uyum sağlamak zorunda kalmışlardır.
Bu yeni çalışmada araştırmacılar, orada yaşayan organizmaları daha iyi anlamak için hadal (6000 metrenin altındaki habitat) siperlerinde organik madde için izleyici olarak bomba karbonunu kullanmak istedi. Wang ve meslektaşları, 2017 yılında, yüzeyin 7 kilometre altına kadar inen, tropikal Batı Pasifik Okyanusu’ndaki Mariana, Mussau ve Yeni Britanya çukurlarından toplanan amfipodları incelediler. Amfipodlar, okyanustaki yaşayan ve ölü organizmaları temizleyen ya da deniz kabuğundan dökülen yiyeceklerle beslenen, küçük bir kabuklu hayvan türüdür.
Şaşırtıcı bir şekilde, araştırmacılar, amfipodların kas dokularındaki karbon-14 seviyelerinin, derin okyanus suyunda bulunan organik maddede bulunan karbon — 14 seviyelerinden çok daha yüksek olduğunu gördüler. Daha sonra amfipodların bağırsak içeriğini analiz ettiler ve karbon — 14 seviyesinin Pasifik Okyanusu yüzeyinden alınan organik materyal örneklerindeki karbon — 14 seviyelerine uyduğunu buldular.
Bu, amfipodların seçici bir şekilde okyanus yüzeyinden gelen ve okyanus tabanına düşen döküntülerle beslendiklerini düşündürmektedir.
Derin Okyanus Şartlarına Uyum Sağlamak
Yeni bulgular, araştırmacıların, hadal çukurlarda yaşayan organizmaların ömrünü ve bu eşsiz ortama nasıl adapte olduklarını daha iyi anlamalarını sağlıyor.
İlginç bir şekilde, araştırmacılar, bu siperlerde yaşayan amfipodların, sığ sulardaki benzerlerinden daha fazla büyüdüklerini ve daha uzun yaşadıklarını keşfettiler. Sığ suda yaşayan amfipodlar tipik olarak 2 yıldan daha az yaşar ve ortalama 20 milimetre (0,8 inç) uzunluğa kadar büyürler. Ancak araştırmacılar derin açmalarda, 10 yaşından daha büyük ve 91 milimetreye (3.6 inç) kadar ulaşan amfipodlar buldular.
Çalışmanın yazarları, amfipodların büyük boyutlarının ve uzun ömürlerinin, düşük sıcaklık, yüksek basınç ve sınırlı bir gıda arzı ortamında yaşamaya evrimleşmiş olmalarının bir yan ürünü olduğundan şüpheleniyorlar.
Hayvanların yavaş metabolizmaları ve düşük hücre döngüleri olduğundan ve bunun da enerjiyi uzun süre saklayabilmelerini sağlayacağını düşünmekteler. Uzun ömür, kirleticilerin bu olağandışı organizmalarda biyolojik olarak birikebileceğini de göstermektedir.
Wang, “Maddenin çoğunlukla yüzeyden gelmesi yanında, yaşa bağlı biyolojik birikim de bu kirletici konsantrasyonları arttırmakta ve bu da en uzak ekosistemlere daha fazla tehdit getirmekte” dedi.
Michigan Üniversitesi’nden Doçent Dr. Rose Cory, “Burada gerçekten yeni olan şey, yalnızca yüzey okyanusundan gelen karbonun derin okyanusa nispeten kısa zaman dilimlerinde ulaşabilmesi değil. Aynı zamanda yüzey okyanusunda üretilen “genç” karbonun en derin siperlerdeki yaşamı körüklüyor ya da sürdürüyor olmasıdır” dedi.
Çalışmanın orijinaline aşağıdaki bağlantıdan ulaşabilirsiniz.
Ning Wang, Chengde Shen, Weidong Sun, Ping Ding, Sanyuan Zhu, Weixi Yi, Zhiqiang Yu, Zhongli Sha, Mei Mi, Lisheng He, Jiasong Fang, Kexin Liu, Xiaomei Xu, Ellen R.M. Druffel. Penetration of Bomb 14 C into the Deepest Ocean Trench. Geophysical Research Letters, 2019; DOI: 10.1029/2018GL081514
