Pasifik’in Yaramaz Çocukları
Pasifik’in Yaramaz Çocukları
El Niño ve La Niñ
1957 yılına kadar El Niño olaylarının, Pasifik Okyanusu’nun yalnızca Peru ve Ekvator kıyılarında meydana gelen bölgesel olaylar olduğu sanılıyordu. O yıl, okyanusun ekvator kuşağında, hem atmosferde hem de denizde çok şiddetli anormallikler ortaya çıktı. Bunu izleyen on yıl içinde El Niño’nun aslında tüm Pasifik’i etkileyen bir olaylar zinciri olduğu anlaşıldı. Bu şiddetli okyanus ve atmosfer olayları, her ne kadar Pasifik’te meydana geliyorsa da etkileri on binlerce kilometre ötede hissediliyordu.
GEÇTİĞİMİZ YIL Nisan ayından beri toplanan veriler şiddetli bir El Niño (El Ninyo diye okunur) için koşulların oluşmaya başladığını gösteriyordu. Bilgisayar modelleri altı ay sonra başlayacak bir El Niño saptadı. Hemen New York’ta bir El Niño merkezi kuruldu. AvustralyalI çiftçiler altı ay sonraki olası bir kuraklık için uyarıldı. Güney Amerika’da hükümetler hazırlıklar için 100 milyon dolar ayırdı.
Eylül ayına gelindiğinde büyük bir sıcak su kütlesinin (Amerika’nın
1,5 katı büyüklüğünde) Gündeğişim
1991-92 El Ninosundan beri böylesi büyük bir su buharı kütlesi bu bölgede görülmemişti. Dünyanın değişik bölgelerinden sıradışı atmosfer olaylarına ilişkin haberler gelmeye başladı.
Güney Amerika’daki Atacama Çö-lü’nde çiçekler açtı. Aşırı kar ve yağmur nedeniyle Şili’nin başkenti Santiago’da sel yaşandı. Brezilya’da su baskınları 20 bin kişiyi evsiz bıraktı. Şi-li’den Meksika’ya kadar uzanan kıyı şeridinde şiddetli fırtınalar çıktı. Pa-pua Yeni Gine’de kuraklık ve kıtlık baş gösterdi. İki aydan fazla süren Endonezya orman yangınları Güneydoğu Asya’yı yoğun bir duman tabakasıyla
kadar da benzer anormal olayların si receği görüşündeler. Ama daha uzun sürebilir. Çünkü eldeki verile^ göre 1997-98 El Nino’su son 150 yı4 en şiddetlisi.
Bolluk Yılları
Aslında El Nino, Peru ve EkvatJ kıyılarında, güneye doğru akan bi^ akıntının adı. Bu kıyılar dünyanın be önemli balık avlama bölgesinden bin Buradaki baljk bolluğunun nedeni ■
80 m derindeki, besin yönünden zen| gin, soğuk suların yüzeye çıkması. zeyin serin suları, her yıl Noel zaman
^
Çizgisinin doğusunu tümüyle kapladığı görüldü. Güney Amerika’nın batı kıyılarındaki deniz sedyesi normalden 25 cm yükseldi. Bu gelişmeler, 1982-83 El Ninosunun izle-
unların vonı sırtı
atmosfer gözlemlerinden elde edilen su buharı verileri de şiddetli bir El Niño için koşulların hazır olduğunu gösteriyordu. Pasifik Okyanusu’nun tropik kuşağının orta ve doğu kesiminde, yüzeyden 12 km yukarda çok büyük bir su buharı kütlesi saptanmıştı.
kapladı. Avustralya da ¿UU un üzerinde otlak yangını çıktı.
ğil. B-lim adamları, 1998’in ortalarına
Suyun sıcaklığına duyarlı mercanlar da tıpkı ağaç halkaları gibi iklimdeki değişiklikleri kaydediyor.
ısınmaya uaşnvoı. Çuuivu u laimi^ıc-.-zayıf bir sıcak su akıntısı ortaya çık
da sürüyor. 1500’lü yıllarda bölgede balıkçılar, bu sıcak su akıntısının ort-ya çıktığı dönemde, denizdeki balı.-, ların da azaldığını farketmiş. Bu de nemde balığa çıkmaya ara verip araçlarını ve ağlarını onarırlarmış. Yor? halkı, Noel zamanı başladığı için bu akıntıya “çocuk İsa” anlamına gelen E¡ Niño adını vermiş (aslında El Niño. İspanyolca’da “oğlan”, “erkek çocuk
her yıl görülen bu normal
vanında, bazı yıllar deniz suyu
tc’ _mankinden biraz daha sıcak . . – yıllarda balık sezonu Mayıs’a îur. rLıziran’a kadar açılamaz. Zaten ,jt – . – >szon da kötü geçer ve çok az hti; . :jtulur. Çünkü balıklar başka T» _.. ;re (özellikle Şili kıyılarına) göç ,rrr • .rıdir. Aynı zamanda bölgede
• adetli yağışlar olur. Tutulan ba-i’* – iiarının az olmasına rağmen bu İspanyolca’da “bolluk yılları” x 3a gelen “años de abundancia” den ~ Çünkü bu yıllarda, hem deis,.:. hem de karada çok şaşırtıcı şey-«r or. Her şeyden önce çölü andı-‘iç araziler, rengârenk çiçeklerle fcı; . ‘_:yor. Şiddetli yağışlar nedeniyle <c— ‘ rrak yumuşuyor ve birkaç hafta c – : – bütün bölge yemyeşil oluyor.
— i! yıllarda herhangi bir bitkinin cr j.liği alanlarda “bolluk yıllarınım –r^uk yetiştiriliyor.
.-îizde ise, balık sayısında bü-
– – azalma oluyor. Deniz kuşlan r. ..i kayboluyor. Sıcak su akıntısı-
— – :*ik yağmur ormanlarından ge-ı . : aıuzlar, hindistancevizleri ve ■i.- • ıh şeritli deniz yılanları görülü-1 ,:ün bu olaylar bir-bir buçuk yıl :. ■ -ürüyor.
– .nümüzde El Niño adının, sıcak i . ■ -usından ya da bolluk yılların-
– :_na farklı bir anlamı var. Artık •’ _ Okyanusu’nun tropik kuşağın-
ey suyu sıcaklıklarının normalinde ısınmasına bağlı olarak,
■ _ı:n değişik bölgelerinde mey-•. .¿.en anormal atmosfer olayları-
– \iño deniyor.
– Xiño ya ilişkin ilk yazılı kayıtlar ^ * .. vıllara değin uzanıyor. Bunlar,
’. Amerika’nın batı kıyılarında i: İspanyol gemilerinin seyir
t’’.. Seyir defterlerinde yer alan : – Ei Niño, 1525 yılında meyda-—.iş. Doğaldır ki o zamanlar bu … – i:ş2 olayların tümüne birden bir .. .rrtamıştı. Ama kayıtlarda be-
timlenen doğa olayları, bunun bir El Niño olduğunu ortaya koyuyor. Arkeolojik buluntular da Peru’nun kuzey kıyılarındaki Moche Vadisi’nde, 1100 yılında meydana gelen ve “Chimu su baskını” olarak bilinen afetin bir El Niño olduğunu gösteriyor.
Ağaç halkaları, mercanlar ve buzullardan alman buz örnekleri üzerinde yapılan çalışmalar, bu tarihten önce de birçok El Niño’nun yaşanmış olduğuna işaret ediyor.
Kısaca El Niño olayları, son on yıla ya da bu yüzyıla özgü değil. Binlerce yıldır meydana gelen Ti>ğal olaylar.
Walker Dolanımı
Bu garip olaylara yönelik ilk bilimsel araştırmaların başlangıcı, 1904 yılına değin uzanmakta. Cambridge Üniversitesi matematikçilerinden Sir Gilbert Walker, o yıl Hindistan’a gözlemevleri yöneticisi olarak atanmıştı. Walker’in asıl amacı muson yağmurlarını önceden tahmin etmekti. Musonların bölgesel bir iklim olayı olmadığını, daha büyük bir iklim olayının parçası olduğunu düşünüyordu. Muson yağmurlarının her yıl farklı zamanlarda başlamasıyla iklim dalgalanmaları arasında bir ilişki kurmaya çalıştı. Bu amaçla Pasifik’teki tüm gözlemevlerinin verilerini topladı ve aralarındaki ilişkileri ortaya çıkarmak için uğraştı.
Hava durumunda her yıl meydana gelen değişiklikler, ilk bakışta rasgeleymiş gibi görünür. Ancak tarihsel veriler üzerinde yapılan ayrıntılı bir inceleme, durumun hiç de rasgele olmadığını aksine hava olaylarının belirli ya da belirsiz periyotlarla tekrarlandığını ortaya koyar. Değişen, yalnızca olayların şiddeti ve süresidir.
Walker, çalışmalarının sonunda, muson yağmurlarını önceden tahmin edebilecek bir yöntem geliştirmeyi
Bjerknes, Pasifik
Okyanusu’nun
yüzey sularının
sıcaklıklarıyla
alizeler
arasındaki
ilişkiyi ortaya
çıkartır ve
Walker
Dolanımı’nı
keşfeder.
Sir Gilbert Walker’in asıl amacı ne zaman başlayacağı belli olmayan muson yağmurlarını tahmin etmekti.%
Ama
çalışmalarının sonunda,
Güney Salın ımı’nı keşfetti.
başaramadı. Ama iklim olaylarına yönelik, ikisi bölgesel olmak üzere üç önemli salımmı ortaya çıkarttı. Bölgesel olmayan, üçüncü salınım Pasifik Okyanusu’nun ekvatora yakın enlemleri arasında kalan, çok büyük bir alanı kapsamaktaydı. 1923 yılında, Walker bu salınıma Güney Salımmı (ya da Güneyli Salınım; Southern Oscillation) adım verdi.
Walker, bir tahterevalliye benzettiği salımmı şöyle açıklıyordu; “Pasifik Okyanusu’nda basınç yüksek olduğunda Hint Okyanusu’nda düşük olma eğilimi gösteriyor. Pasifik Okyanusu’nda basınç düştüğündeyse, Hint Okyanusu’nda yükseliyor”.
Walker, Güney Salımmı normal durumdayken (Pasifik’te yüksek basıncın bulunduğu dönem) bölgede anormal bir olayın olmadığını gözlemişti. Ancak Güney Salınımı’nın harekete geçtiği yıllarda (Pasifik’teki basıncın düşüp Hint Okyanusu’nda yükseldiği dönem) Avustralya, Endonezya, Hindistan ve Afrika’nın güney kesimlerinde kuraklık yaşanmaktaydı. Kanada’nın batısında da kışlar ılıman geçiyordu.
Walker, okyanusun da Güney Salı-mmı’nın harekete geçmesinde önemli bir rolü olduğunu düşünmekteydi. Bir arkadaşı, Walker’a yazdığı mektubunda “bu kadar büyük uzaklıklar söz konusu olmasına rağmen, bütün bu atmosfer olayları birbirleriyle bağlantılı olabilir” diyordu. Aynı görüşte olan Walker yanıtında, o gün için ellerinde yeterli veri bulunmayan yüzey rüzgârlarının, bu sorunun anahtarı olabileceğini yazmıştı.
Gerçekten de okyanus yüzeyinden esen rüzgârlar ve okyanusun yüzey sularının sıcaklıklarının, El Niño olaylarının anahtarı olduğu, yaklaşık 40 yıl sonra anlaşıldı. Ancak 40 yıl boyunca da Walker’m ortaya attığı Gü
Alizeler yüzeydeki sulan sürükleyerek batı Pasifik’teki deniz seviyesinin doğuya göre 50-60 cm yükselmesine yol açar.
ney Salınımı kavramı, bilim adamlarınca, kuramsal bir arka planı olmadığı için yeteri kadar bilimsel bulunmadı ve göz ardı edildi.
1957 yılına gelindiğinde, Pasifik’te çok şiddetli anormallikler yaşandı. Olaylar ertesi yıl da sürdü. Bunların bir kısmı, öncekilerden daha şiddetli biçimde meydana gelen Peru ve Ekvator’daki olaylardı. Yalnız bu kez okyanusun yüzeyindeki su sıcaklıklarının yükselmesi, Güney Amerika’nın batı kıyıları ile sınırlı kalmamıştı. Sıcaklık artışı ekvator boyunca batıya ilerlemiş ve neredeyse dünya çevresinin dörtte biri kadar (10 000 km) ilerleyerek Gündeğişim Çizgisi’ni ötesine geçmişti. 3-4 yılda bir meydana gelen anormal atmosfer olayları da, her zaman olduğu gibi Pasifik’in ekvator kuşağıyla sınırlı kalmamıştı. Kuzey Pasifik’e yönelmiş, hatta Kuzey Amerika kıyılarına kadar ulaşmıştı.
1960’ların sonlarında, California Üniversitesi profesörlerinden Jacob Bjerknes, Pasifik’teki anormallikler ve El Nino akıntısına bağlı olarak Peru ve Ekvator’da ortaya çıkan olaylarla ilgili, belki de en önemli açıklamayı yaptı. Bjerknes 1957-58 yıllarındaki anormal olayların, ekvator kuşağındaki deniz suyu sıcaklığının artışıyla ilişkili olduğunu i’eri sürdü. () göre ar-
Pasifik’teki yüzey suyu sıcaklıklarının değişimi, ekvator kuşağında büyük bir “ısıl dolanım hüc(pi”nin (thermal circulation cell) oluşmasına yol açmaktadır. Bu hücrede, yüksekteki kuru ve serin hava Pasifik’in doğusunda (Peru kıyılarında) aşağıya, soğuk suların üzerine doğru kayar. Sonra da ekvator boyunca güneydoğu alizeleri sisteminin bir parçası olarak batıya doğru eser. Batıya doğru sıcaklığı artan okyanus sularının üzerinde ilerleyen hava da ısınır ve nemliliği artar. Batı Pasifik’te yükselir ve nemini yağmur bulutlarında bırakır. Troposferin (kalınlığı 10-13 km olan atmosferin en alt tabakası) üst kısımlarında gerisingeriye, doğuya doğru eser. Böylece döngü (hücre) tamamlanmış olur.
Bjerknes, bu dolanım hücresinin; Güney Salınımı ile deniz suyu sıcaklık dalgalanmaları arasındaki temel ilişkiyi kurduğunu farkeder. Sir Gilbert Walker’in anısına, ona Walker Dolanımı adını verir.
Okyanus-Atmosfer Etkileşimi
Walker Dolanımı’nın, Pasifik’in normal atmosfer-okyanus ilişkisinde çok önemli bir rolü vardır. Alizeler (ticaret rüzgârları olarak da adlandırılırlar) doğudan batıya, deniz yüzeyinden esen rüzgârlardır. Galapagos Adalarından Endonezya’ya kadar eserler.
Eserken de okyanusun yüzeyinde*! suları beraberlerinde sürükler. Bu “>l rüklenmenin sonucunda, Endone?’J ve Filipinler kıyılarında biriken sitili sular, bu kıyılardaki deniz seviyesinin! Güney Amerika kıyılarına göre 50-tÎ cm daha yüksek olmasına yol açar. I
Yüzeyden sürüklenen sular, bıal lerce kilometrelik yol boyunca günsl ışınları tarafından ısıtılır. Endonezya kıyılarına vardıklarında dünya okyal nuslarındaki en yüksek yüzey suyu sil caklıklarına ulaşırlar. (genellikıJ 28°nin üzerinde). Bilimadamları sıcJİ yüzey sularının Gündeğişim ÇizgJ si’nin batısında oluşturduğu bu de-l vâsâ alana, “sıcak havuz” (warm pool! diyor. Sıcak havuzdaki yüzey suyu caklığının 31,5°ye bile çıktığı oluyoıl Bu sıcak havuz, dünya iklim sistemini besleyen en önemli etmenlerden bini Çünkü üzerinde de sıcak ve çok nemi li bir hava kütlesi bulunuyor. Bu sıcail ve nem yüklü hava yükselir. Atmosk’I rin üst kısımlarına ısı ve su buhaıi pompalar. Bunlar da, hava akımlarıyil çok uzak bölgelere kadar taşınır. EğeJ sıcak havuz, biçim ya da konum değişi tirirse etkileri dünya iklim sisteminde! hissedilir. 1
Güney Salınımı normal konumun-] dayken Walker Dolanımı da normal işleyişini sürdürür. Sıcak havuzun üzerindeki, sıcak ve nemli hava, Gü-I nevdoğu Asya ve Endonezya’ya şid-l detli yağmurların yağmasına yol açaıJ Sık sık fırtınalar çıkar. Ancak türaj bunlar bu bölgenin normal iklim kcH şullarıdır.
Öte yandan Pasifik’in doğusundaki atmosfer ve okyanus koşullan, batısındakilerden çok farklıdır. Ekvator kuşağında, Pasifik’in batısı ile doğusu arasın-j daki deniz suyu sıcaklık farkı şaşırtıcı-! dır. Endonezya kıyılarındaki yüzey sula-i
< 1 T p ı U \ \ lÎTrrnTl” ’“‘Tj-T-« ^, ■, Q«-*-a ^
‘ .—- T) – 1 t 1 ! !
Normal Koşullar
i i mı kcıı aynı eni mierde, Peru uvıL-rınu t dünyanın en soğuk suları b’.lunu Bunun nedeni, alizelerin Giiney Amerika kıyılarından uzaklaştırdığı ve uzaklaştırırken de ısıttığı suların yerine dipten soğuk suların gelmesidir. 19. yüzyılın ortalarına kadar bu soğuk suların. Antarktika kökenli olduğu sanılıyormuş. Sonra, dipten yüzeye çıkan sulardan kaynaklandığı anlaşılmış.
Dipteki soğuk su tabakası ile vü-
rakı gözlemlerde saptanan ıkı ısınma döneminin sonuçlarından yola çıkan Bjerknes, tropik Pasifik’teki olaylarla Güney Salınımı’nın bağlantılı olduğunu, 1969 yılında açıkladı. Onun varsayımına göre Güney Salınımı ile El Niño olayları tek ve büyük bir bütünün parçalarıydı.
Normal durumda, tropik
El Niño Koşullan
Gündeğişim
r:z Sıcak su tabakası fiili Soğuk su tabakası
Soğuk Su
Dünyanın birçok bölgesinde hava durumu mevsim normallerinin dışına çıkar.
Güney Salınımı’nın harekete geçişi ve bu altüst oluş süreci, Peru kıyılarında görülen El Niño sıcak su akıntısından kısa bir süre sonra başlar. Bu nedenle bilim adamları bu olaylara El Niño/Southern Oscillation (ENSO) olayları adını veriyor.
Aslında El Niño, ENSO çevriminin sıcak fazını oluşturuyor. Bu fazda okvanır vüzev suvu sıcaklıkları nnr-
rme sik.¡;
mal düzeyinin altına düşer. Soğuyan okyanus suları, yağmur bulutlarının orta Pasifik’te oluşumu dizginler. Kuzey yarıküre kış mevsimindeyken Avustralya’nın kuzeyi ve Endonezya’da yağışlar normalin üzerinde olur. Afrika’nın güneydoğusunda ve Brezilya’nın kuzeyinde (El Niño yıllarının tersine) yağışlar artar. Kuzey yarıküre yaz mevsimindeyken de musonlar özellikle kuzeybatı Hindistan’a fazla yağış bırakır.
Bjerknes ve ardılları. Pasifik’in ı;.v. i ….i! ,J.,ı ; i •—
Şiddetli bir El Niño’yu izleyen ayla: da, küresel hava sıcaklığı 0,3°C kadû yükselir. Öte yandan La Niña sırasın da, orta ve doğu Pasifik’te yağmur bu lutu oluşumu ve yağış miktarı azah:. Ekvator kuşağına dik gelen güne; ışınları, üzerinde bulut bulunmaya (bulutlar gelen güneş ışınlarını yans: tır) okyanusu ısıtır.
Yani Pasifik Okyanusu’nun tropi kuşağı, La Niña sırasında ısınırken . Niño sırasında bu ısıyı kaybeder. Be! ki de El Niño peryodunu belirlever
l.\ n >ın
alin ü
.ıı<*llk t B
şiddeti artar. Orta ve aogu FasııiK te y üzey suyu sıcaklıkları normalin akma düşer. Bu faza, İspanyolca “kız çocu-
len L Niña < Lu N,
ianmii geliştiğini uıuıja ıvu\iiiUı^ lardı. Ama hâlâ Günev Salınımı’nın, öteki aşırı faz olan La Nina’ya, nasıl ve
Yüzyılın El Niño’su
.•>ır»n ere
ya diye oKunur) den ejo vc antı-Ei Nıfıu adlan ua kmı.ı-nıııyor. İlıcak y ay gın olarak kullanılan ad; La Niña’dir.
El Niño olaylarını (sıcak fazı) genellikle (her zaman değil) La Niña olayları (soğuk faz) izler. Soğuk faz sırasında, doğu Pasifik’teki basınç değerleri normal düzeyinin üzerine çıkar. Aynı zamanda tahterevallinin öteki ucundaki basınç değerleri de nor-
iiuouıı uiOpİK iCUŞu^ilivİU^i i5i CiiCijiS!
miktarının” anahtar bir rol ovnayabile-ceğine işaret ediyor.
El Nino sırasında tropik bölgedeki ısı, okyanus akıntılarıyla yüksek enlemlere taşınır. Isının bir kısmı da buharlaşmayla atmosferin üst kısımlarına çıkar ve oradaki hava hareketleriyle dünyaya yayılır. Küresel hava sıcaklık ortalamaları da bu ısı girdisini gösterir.
likle de 3-4 yılda bir görülüyor. Tip: bir El Niño, 12-18 ay sürüyor ama zaman zaman etkisini iki yıl boyuna sürdürenler de çıkıyor. Bu sürenin sonunda Pasifik Okyanusu’nun ekvato. kuşağında iklim koşulları yenider normale dönüyor. Dünyanın değişii bölgelerindeki sıradışı atmosfer olay ları da son buluyor.
onu. Pek az sayıda insan ona ilgi duysa da canlılarda en yaygın olarak bulunan en önemli elementlerden biri. Öneminin pek de farkına varılmayan azot, biyosferin korunmasında büyük bir yük taşıyor ve belki de bu yükü şimdilerde gereğinden fazla arttı. Azot, daha gösterişli olan akrabası karbonun gölgesinde kalmış gibi görünüyor, ancak ona daha çok dikkat etmemizin zamanı geldi.
Azot, yaşam için gerekli bir öğe ve canlıların her hücresinde var. Öyle ki bu kokusuz ve renksiz gaz, soluduğunuz havanın yüzde 80’ini oluşturuyor. Ancak, N; ile gösterilen ve iki azot atomundan oluşan, havadaki azot moleküllerinin canlılara yararı yok. Bu moleküllerdeki azot atomları öyle sıkı sıkıya birbirine tutunmuş ki başka herhangi bir şeyle kolaylıkla tepkimeye girmiyorlar.
Azotun canlı organizmalarca kulla-nılabilmesi için “bağlı”olması yanı, azot atomlarının birbirinden ayrılarak, i’;*- Kir1/»«f*mpvfT(»k biçimde oksijen gibi bazı atomlara tutunması gerekiyor. Doğada bu, çoğunlukla bakteriler, biraz da şimşekler tarafından sürekli yapılıyor. Sistem çok uzun süre boyunca iyi çalışmış. Ta ki I. Dünya Sava-şı’nda Almanya, bağlı bir azot biçimi olan amonyağın sentezini gerçekleştirene kadar. Haber süreci adı verilen bu süreç, yüksek basınç ve sıcaklık altında
havada bulunan moiekuıer azotıa ıııu-rojenin birleştirilmesi işlemini içeriyor. Bu süreç sonunda, bir azot ve üç hidrojen atomu içeren amonyak oluşuyor.
Fabrikasyon yöntemleriyle bağlanan azot, gübre olarak da önemli hatta zorunlu bir konuma geldi. II. Dünya Savaşı’ndan sonra tarımda kullanımı çok arttı. Bugün, bazı çiftlik arazilerini ve akarsuları besleyen yeraltı suları da kirlendi ve bu yüzden nehir ağızlan, azot içeren besinlerin fazla olması nedeniyle oksijen yetmezliğine girdi. Doğal azot döngüsünde, element sürekli olarak yeniden parçalanacak olan bileşiklere dönüşüyor. Dünya, günümüzde darboğaza girmiş büyük bir moleküler azot deposu içeriyor. Bakterilerin azotu canlılara yararlı hale getirme kapasiteleri bu darboğazı oluşturuyor. Bir bitki ya da hayvan öldüğünde, azotlu bileşiklerinin bazısı toprakta kalır ve gübre oluşturur. Sonuç olarak, azot çözücü bakteriler, azotu iki atomlu moleküler forma dönüştürürler ve atmosfere geri derirler. Bu sırada, ozon tabakasına z;i-rar veren sera gazlarından biri olan NjO’yu da üretirler. Bu, çevrebilimcilerin çok ıvı miüiKierı azoı uoııgusuuuı. Burada çok basit olarak ele alınan döngünün gerçek işleyişi daha karmaşıktır.
Atmosferde yaklaşık 4 katrilyon ton azot var. Ayrıca, okyanuslarda yaklaşık 20 trilyon ton çözünmüş ve karalarda yaklaşık 100 milyar ton bağlı azot bulunuyor. Karadaki bağlı azotun (kayalar, tortullar ve kömür hariç) yaklaşık 4 mil-
UİİİİU^ * C [/aıyuıuııı»«,»» —–
hayvanlarda bulunur. Bunlarda bulu- ; nan azot sonuçta moleküler azot olarak jj ya da başka biçimde atmosfere döner.
Karalardaki bağlı azotun en-öoemlL doğal kaynağı bakterilerdir. Bu konudaki görüşler değişebiliyor, ama uzmanlar yıllık toplam üretimin 90-140 milyon ton tadar olduğunu düşünüyorlar. Azotu bağlayan bakterilerin çoğu doğada bağımsız olarak bulunurlar, ancak büyük bir kısmı, baklagiller olarak bilinen bitki ailesinin köklerindeki yumrularda yaşarlar. Dünyada her saniyede ortalama 100 şimşek çakar. Her şimşek, çevresindeki atmosferi, azotun yanarak, azot oksit (bir azot ve bir ya da iki oksijen atomundan oluşan bileşik’ haline dönüşebileceği bir sıcaklığa kadar ısıtır. Bu azotun bir kısmı asit yağmuru olarak toprağa ulaştıktan sonra, canlıların kullanabileceği biçimi olan nitrata dönüşür. Şimşekler, yılda 10 milyon tondan daha az miktarda azotun bağlanmasını sağlarlar.
Önem sırasına göre, fosil vakit y akmak, baklagiller ailesinden olan bitkiler ye- f tiştirmek \e gübre olarak kullanmak r üzere sanayi ürünü bağlı azot üretmek.
19. yüzyılın ortalarından beri insanlar, kömür ve petrol gibi fosil yakıtlar ‘ yakıyorlar. Bu yakıtların yanması hava- İt daki azotu, azot ve oksijen içeren bile- ■’ şiklere dönüştürüyor. Bunun bir kısmı, dumanlı sisin (smog) ve asit yağmurlarının başlatıcısı olan azot oksittir (NO). . Fosil yakıtların yakılması, azot döngüsüne yıllık olarak 20 milyon tondan daha fazla bağlı azot katılmasını sağlıyor.
Çiftçiler, yüzyıllardır kullanılamaz hale gelmiş tarlaları yeniden canlandırmanın yolunun buralara baklagil ekmek olduğunu biliyorlardı. Böylece azot toprağa geri dönüyordu. Bugün, baklagiller küresel ekosisteme her yıl 40 milyon ton civarında bağlı azot ekler.
Ürün yetiştirmede, bağlı azot kaynağı çoğunlukla sınırlayıcı bir etkendir. Çiftçiler, binlerce yıldır toprağa azotça
şın, tür sayısı düştü. Bazı bitkiler (yerel olmayan otlar) daha hızlı büyüyerek, ışığı kullanmada onun kadar başarılı olmayan türlere gölge yaptı. Gübre miktarı yüksek olan alandaki ortalama tür sayısı, gübrelenmiş alanlardakinin yarısı kadardı. En çok azot verilen alanlarda yalnızca bir tür gelişti. Tilman’a göre azotça zengin bir dünya “yeşil ve bol yabani otlu” olabilir.
Stanford Üniversitesi’nden biyolog Peter Vitousek, azotça zengin dünyanın kahverengi görünüşlü ve verimsiz olmayacağını, ancak biyolojik çeşitliliğin azalacağını, daha puslu günler yaşanabileceğini, göl ve nehirlerde su yüzeyinde daha çok yeşil birikinti olacağını düşünüyor. “Böyle bir dünyada yaşamayı istemem, ama felaketle kalite düşüklüğünü birbirinden ayırma da çok önemli.” diyor. Avrupa’nın azot doygunluğuna ulaşmada daha çok yol almış olduğunu ama çoğu kişinin buraları yaşanmayacak bir yer olarak görmediğini de belirtiyor. Havadaki azot bileşiklerinden kaynaklanan pus ve birkaç eko-
Bezelye tfftkisinin kökünde moleküler azotu amonyağa çeviren bakterilerin bulunduğu yumrular.
sistemin yok olması çoğu kişi için bir şey ifade etmiyor.
Uzmanların çoğu, azot kullanımını azaltma konusunda ilk olarak çiftliklerden başlamada hemfikirler. Bazı çiftliklerde gübre, bitkilerin onu kullanabileceğinden çok uzun süre önce toprağa veriliyor. Böyiece bitkilerce kullanılıncaya kadar azot topraktan gidiyor. Vitousek, üretimi düşürmeden azot kullanımını azaltmak için geliştirilen teknikleri “duyarlı tarım” olarak adlandırıyor. Belki de azotu daha sık, ama daha az uygulamak, onu bir kerede tarlaya boca etmekten daha iyi olacak.
Duyarlı tarım için bir örnek de Pa-mela Matson ve Berkeley’deki Califor-nia Universitesi’nden arkadaşlarının Maui’deki büyük bir şekerkamışı tarlasında yaptıkları bir araştırma. Bitkilere, yeraltı sulama sisteminden, dikkatli bir zamanlamayla belirlenen dozda gübre verildikten sonra, bölgedeki azot gazı kaybı ölçüldü. Sonuç: Daha az azot kullanılan şekerkamışı tarlalarında, havaya verilen azotlu bileşik miktarında büyük bir düşüş.
Vitousek, doğal ve yapay sulak alanların, azotun tutulup, atmosfere moleküler (serbest) azot olarak geri verilebileceği yerler olarak kullanılabileceğini düşünüyor. “Tüm yapacağımız, azot çözücü bakterilerin çalışabilecekleri bir ortam yaratmaktır.” diyor.
Bilim adamları, tarihte ilk kez gezegenimizin büyük doğal döngülerinden birine insanoğlunun hükmetmesi gibi bir durumla karşı karşıvalar. Vitousek’e göre, “İyi günde de kötü günde de dünya bizim ellerimizde.”