Nehirler atmosfere  “eski karbon” salıyor

Nature dergisinde yayımlanan uluslararası bir araştırma, dünya genelindeki nehirlerin atmosfere saldığı karbondioksitin (CO₂) büyük bölümünün sanıldığının aksine güncel bitki ve hayvan yaşamının solunumu veya çürümesiyle ortaya çıkan “genç karbon”dan değil, binlerce yıl boyunca toprak, tortu ve kaya içinde depolanmış “eski karbon”dan kaynaklandığını ortaya koydu.

Araştırmaya göre, küresel nehir CO₂ salımlarının yaklaşık yüzde 59’u sanayi öncesi dönemden kalan bu eski karbon depolarından geliyor. Yılda 1,2 milyar ton karbon düzeyinde gerçekleşen bu salım, karasal ekosistemlerin atmosferden çektiği karbon miktarıyla neredeyse eşit. Bu sonuç, küresel karbon bütçelerinin yeniden değerlendirilmesini ve iklim değişikliği modellerinin güncellenmesini zorunlu kılıyor.

Araştırma ekibi, farklı kıtalardan ve iklim bölgelerinden toplanan bin 195 ölçümü inceleyerek nehirlerde çözünmüş inorganik karbon (DIC), karbondioksit ve metanın yaşını belirledi. Karbonun yaş tayini, zaman içinde bozunan radyokarbon izotop analiziyle yapıldı. Bu yöntem, karbonun atmosfere en son ne zaman girdiğini ortaya koyuyor.

Radyokarbon ve 1955 referansı

Radyokarbon, atmosferde doğal olarak bulunan ve canlıların yaşamları boyunca solunum ile beslenme yoluyla bünyelerine aldıkları bir karbon türü olarak tanımlanıyor. Canlı yaşamı sona erdiğinde ya da karbon toprak, tortu veya kaya içinde depolandığında yeni radyokarbon eklenmiyor ve mevcut miktar zamanla azalıyor.

Bilim insanları, radyokarbon miktarındaki azalmanın hızını ölçerek karbonun ne zamandır depoda bulunduğunu tespit edebiliyor. 1955 yılı, atmosferde yapılan yoğun nükleer silah testleri nedeniyle radyokarbon seviyelerinin normalin çok üzerine çıktığı bir dönem olarak kabul ediliyor. Bu nedenle, 1955 sonrasında fotosentez yoluyla bitkilere geçen karbon “genç karbon”, bu tarihten önce depolanmış ve söz konusu testlerden kaynaklanan ekstra radyokarbonu hiç almamış karbon ise “eski karbon” olarak tanımlanıyor.

Çözünmüş inorganik karbon (DIC), nehir sularında çözünmüş halde bulunan karbondioksit, bikarbonat ve karbonat iyonlarının toplamı olarak tanımlanıyor. Nehirlerdeki DIC, su yüzeyinden atmosfere karbondioksit (CO₂) şeklinde salınabiliyor. Araştırmada buna ek olarak metan (CH₄) ölçümleri de gerçekleştirildi. Nehirler ve akarsular, hem CO₂ hem de CH₄ salarak sera etkisini güçlendiriyor ve küresel ısınmaya doğrudan katkı sağlıyor.

Karbonun üç kaynağı

Araştırmacılar, nehirlerdeki karbonu üç ana sınıfta tanımlıyor. Genç karbon, son 70 yıl içinde ekosisteme giren; yaprak dökümü, kök solunumu veya organik maddenin çürümesi gibi süreçlerle kısa sürede atmosfere dönen karbonu ifade ediyor.

Bin yıllık karbon, yüzlerce ila binlerce yıl boyunca toprakta veya tortularda depolanmış, ancak erozyon, derin toprak katmanlarındaki solunum ya da organik madde bozunmasıyla açığa çıkan karbonu kapsıyor.

Petrojenik karbon ise on binlerce yıl boyunca kayaçlarda hapsolmuş, örneğin kireçtaşındaki karbonat mineralleri veya fosil organik maddelerden oluşuyor. Bu tür karbon, karbonat kayaçların çözünmesi süreci olan karstlaşma ve kayaçlardaki fosil organik maddenin oksidasyonu ile nehir sistemlerine taşınabiliyor.

Coğrafi ve jeolojik etkiler

Çalışma, eski karbon salımında coğrafi ve jeolojik özelliklerin de rol oynadığını ortaya koydu. Karst bölgeleri (kireçtaşının çözünmesiyle oluşan mağaralar ve yeraltı kanalları), yüksek rakımlı havzalar ve sedimanter (tortul) kayaçların bulunduğu alanlar, daha düşük değerleriyle öne çıktı. Bu düşük değerler, karbonun daha yaşlı olduğunu gösteriyor. Bu değerler, karbonun daha yaşlı olduğunu gösteriyor. Eğimli arazilerdeki erozyon ve jeolojik süreçler, eski karbonun nehir sistemlerine daha kolay taşınmasına yol açıyor.

Bugüne kadar kullanılan karbon döngüsü modellerinin nehir CO₂’sindeki yaşlı karbon katkısını hesaba katmadığını ortaya koydu. Bu durum, karasal ekosistemlerin sanılandan daha fazla insan kaynaklı karbon depoladığı izlenimi yaratıyor. Oysa veriler, bu depoların bir kısmının binlerce yıl önceki karbonu atmosfere geri saldığını gösteriyor. Bu “sessiz kaçak”, küresel ısınma projeksiyonlarında ciddi belirsizlik yaratabilecek boyutta.

Nehirler, atmosfer ile kara arasındaki karbon alışverişinde göz ardı edilmiş önemli bir kanal konumunda. Araştırmacılar, eski karbon salımlarının iklim modellerine mutlaka dahil edilmesi gerektiğini, aksi halde küresel ısınma tahminlerinin eksik ve yanıltıcı olacağını belirtiyor. Ayrıca, bu süreçlerin gelecekte nasıl değişeceğini anlamak için uzun dönemli ve kapsamlı radyokarbon ölçümlerine ihtiyaç duyulduğu vurgulanıyor.

Kaynak: Nature