Permafrostta hapsolmuş mikroplar, buzdaki ortamları çözüldüğünde tekrar aktif hale gelebilirler. Alaska’daki araştırmalarda, bu mikropların çözülmeden birkaç ay sonra karbondioksit salımına başladığı gözlemlenmiştir. Hatta bazıları, yaklaşık 40.000 yıldır bu şekilde uyku halinde bulunmaktadır. Bu çalışma, Alaska’nın Fairbanks kentinin yakınındaki araştırma tünelinden alınan örnekler etrafında derinleşmektedir; bu buzlu topraklar, eski iklimlerin ve ekosistemlerin kaydını tutmaktadır.
Thawing Mikroplar ve Karbon
Çalışma, Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü’nde (CIT) jeobiyoloji alanında doktora sonrası araştırma yürütmekte olan Tristan Caro tarafından yönetilmektedir. Araştırması, uykudaki mikropların dondurulmuş, düşük oksijenli koşullarda nasıl hayatta kaldığını ve tekrar aktif büyümeye nasıl geçebileceğini incelemektedir.
Kuzey toprakları, atmosferdeki mevcut miktarın yaklaşık iki katı olarak büyük bir organik karbon stoğu barındırmaktadır. Bu karbonun bir kısmının serbest bırakılması, ısınmaya neden olan gazların artış riskini taşımaktadır. Permafrost, Alaska’nın yüzde 85’inden fazlasını kaplamakta ve bu durum yolları, nehirleri ve ekosistemleri şekillendirmektedir. Bu da derin tünelin, eski yaşam için alışılmadık bir pencere açmasının sebeplerinden biridir.
Çözünmüş Mikropları İncelemek
Alaska’nın Fairbanks kenti kuzeyinde bulunan bir yeraltı tesisinden örnekler toplayan araştırmacılar, kontaminasyonu önlemek amacıyla bu örnekleri dikkatlice mühürlenmiş, oksijenin az olduğu odalarda muhafaza ettiler. Örnekler, altı ay boyunca 4 ve 12 derece Celsius’ta inkübasyona alındı. Mikropların yeni besin maddelerini nasıl ürettiğini takip etmek için, suya ağır bir hidrojen formu olan döteryum eklendi.
Bu işaretçi, mikropların çözülme ve uyanma anında yeni yağlı zırhlarını nasıl inşa ettiklerini gösteriyordu ve bu da büyüme ile ilgili doğrudan bir belirtidir. Araştırmacılar, lipid stabil izotop probu kullanarak yeni hücre zarlarının izini sürdüler. Bu yöntem, biyokimyasal aktiviteyi zaman içindeki topluluk değişimleri ile ilişkilendirerek mevcut rekabeti göstermektedir.
Aylar Geçtikçe Neler Değişti?
İlk ay neredeyse duraklama ile geçti; hücrelerin yalnızca %0.001 ila %0.01’i her gün yenilendi. Bu gecikme, kısa süreli sıcak dönemlerin geçişlerinde bir tampon işlevi görmekte. Altıncı ayın sonunda, mikrobiyal topluluklar yeniden yapılandı, çeşitlilik kaybı yaşadı ve yapışkan biyofilmler üreterek bir arada kaldılar. Modern yüzey toprakları ile benzer aktiviteler göstermiş olmalarına rağmen, tür karışımları farklıydı.
Daha Uzun Yazlar Riski Artırıyor
NOAA’nın raporuna göre, arktik bölgeler global ortalamadan daha hızla ısındığı için mevsimler uzuyor. Daha uzun sıcak sezon, derin katmanların thawlanmasına olanak tanıyarak mikropların yeniden uyanmasını hızlandırır. Yüzey aktif katmanı, yazın her yıl eriyen üst toprak derinleştikçe, yeni oksijen ve su daha eski bölgelere sızar. Bu da gömülü organik materyali karbondioksite ve metana dönüştüren mikroplara açar.
Çözülmüş Mikroplardan Alınan Dersler
Bu çalışma yalnızca bir tesis ve birkaç örnek kullanılarak gerçekleştirildiği için diğer bölgelerin farklı davranabileceği unutulmamalıdır. Bununla birlikte, bu araştırma, iklim modelleri için önemli bir zamanlama meselesine işaret etmektedir. Sıcaklık artışı, sonbahar haftalarını çözülme dönemine dönüştürebilir ve derin mikropları hızlı bir şekilde harekete geçirebilir.
Alaska’daki bu keşifler, iklim hedeflerine yönelik tehditleri belirlemek ve müdahale stratejilerini geliştirmek için kritik bilgiler sunmakta. Mikropların yeniden uyanması, hem doğanın yeniden hayat bulması hem de iklim değişikliği ile mücadelede önemi vurgulanmaktadır.
