Fotosentezin İkilemi

Dünyamız, her nefes aldığımızda ciğerlerimize dolan oksijeni üreten mucizevi birçok canlıya ev sahipliği yapar. Bu mucizenin arkasında ise fotosentez adı verilen bir dizi kimyasal reaksiyonlar yatmaktadır. Bitkiler, güneş ışığı ve karbondioksiti kullanarak besin üretir ve bu süreçte oksijeni atmosfere salar. Peki ya bu mucizevi süreç tehlike altındaysa?

Son yıllarda artan karbondioksit seviyeleri, fotosentez üzerinde beklenmedik bir etkiye sahip olabilir. Bilim insanları, artan karbondioksitin fotosentez hızını yavaşlatabileceğine dair endişeli. Bu durum, oksijen üretimini azaltıp küresel ısınmayı hızlandırarak dünyamızı tehlikeye atabilir. Ya da küresel ısınma ile mücadelede bitkilerin rolünün sorgulanmasına neden olabilir.

Fotosentez, ışık enerjisinin kimyasal enerjiye dönüştürüldüğü karmaşık bir biyokimyasal süreçtir. Bu süreç, kloroplast adı verilen organellerde bulunan klorofil pigmentleri tarafından gerçekleştirilir. Fotosentez iki ana aşamadan oluşur:

• Işığa Bağımlı Evre: Bu aşamada, güneş ışığı enerjisi ATP ve NADPH gibi enerji taşıyıcı moleküllerin sentezlenmesi için kullanılır.
• Işıktan Bağımsız Evre: Bu aşamada, ATP ve NADPH’dan elde edilen enerji, karbondioksiti glikoza (besin) dönüştürmek için kullanılır.
  • !  Aslında fotosentez için karbondioksit molekülünden başka elektron donörleri kullanan canlılar da vardır. Bu elektron donörlerinden bazıları ise şunlardır: hidrojen sülfür, Demir (II) gibi.
  • Ancak fotosentez olayını gerçekleştiren canlıların dramatik çoğunluğu elektron donörü olarak karbondioksit kullanır.

Karbondioksit ilk bakışta fotosentez olayı için pozitif etkili bir molekül olarak görülmektedir. Aslında yapılan çalışmalarda 1981-2020 arasında karasal fotosentez %13,5 arttığı gözlemlenmiş ve bu artışta artan karbondioksit miktarının etkili olabileceği öne sürülmüştür. Öte yandan yapılan başka bir çalışma ise bize 2000 yılından itibaren fotosentez hızının yükselmeyi bıraktığını ve hatta düşüş yaşanabileceğini belirtmektedir. Peki neler oluyor? Dünyamız bizim yüzümüzden boğuluyor mu?

Aslında cevap hem evet hem hayır. Söz konusu olan çalışmanın detaylarına baktığımızda karbondioksit miktarının dolaylı etkilerinden bahsedildiğini görüyoruz. Atmosferdeki CO₂‘deki artış genel olarak fotosentezi artırarak bitkilere fayda sağlar ancak bu bir dezavantajla da gelir: stomaları daha fazla açar ve bu da daha fazla su kaybına yol açar.

Li ve ark. tarafından yapılan araştırmaya göre, bu dengeleyici hareket, artan CO₂ ve sıcaklıklara yanıt olarak değişiyor gibi görünüyor. Yani bitkiler artan sıcaklıklarla beraber karbondioksit ve su kullanımı arasında bir denge kurmaya çalışıyor. Çalışmada bu dengenden Su Kullanma Verimliliği (Water Usage Effiency, WUE) şeklinde bahsedilmiş. Buna göre 1982-2000 yılı arasında SKV artış gösterdi ve bitkiler karbondioksit başına daha az su kullandı. Aslında böylelikle artan karbondioksit seviyeleri bir avantaja dönüşmüş oldu diyebiliriz. Ancak işler 2001 senesi itibariyle bu şekilde ilerlemedi, SKV stabil bir hale geldi. 2001-2016 yılları arasında karbondioksit miktarı artmaya devam etse buhar basıncındaki ve evapotranspirasyondaki* artışlar, SKV’deki ilk artışı dengelemiş gibi görünüyor.

Aslında bu çalışma, bitkilerin artan CO₂‘ye uyum sağlama yeteneğinin yükselen sıcaklıklar ve artan su stresi gibi diğer iklim değişikliği faktörleri tarafından sınırlanabileceğini gösteriyor. Yani demem o ki artan karbondioksit miktarı buna bağlı olarak bitkilerin SKV değerlerinin azalması ve ayrıca bağıl nem azalmaları ve en önemlisi kuraklık bitkilerin fotosentez yeteneklerini önemli biçimde etkilemektedir.

Bitkilerin atmosferdeki karbondioksiti alma konusunda daha az verimli hale gelmesi karbon nötrlüğüne** ulaşmakta daha da zorlanacağımız anlamı gelir. Daha da kötüsü iklim değişikliği ve küresel ısınma ile mücadele ederken farklı stratejiler geliştirmemiz gerektiğini bize söyler.

Ancak hemen enseyi karartmamalı! Bu çalışma belirli bir zaman dilimine ve coğrafi bölgeye odaklanmaktadır. Farklı ekosistemlerdeki CO₂, sıcaklık, su mevcudiyeti ve bitki tepkileri arasındaki karmaşık etkileşimleri tam olarak anlamak için daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır. Bu gibi çalışmaların artması ve ekosistemimizi daha fazla anlamaya çalışmamız faydalı olacaktır.

Biliyoruz ki Dünya karmaşık bir yer ve iklim değişikliği de cabası. Karbon döngüsü, fotosentez, evapotranspirasyon… Kafamızda deli sorular, kalbimizde endişeler… Ama umutsuzluğa kapılmak yok! Bilim insanları çalışıyor, çözümler üretiyor. Biz de bireysel olarak üzerimize düşeni yaparsak, bu zorluğun üstesinden geleceğimize inanıyorum. Belki de bu zorluğun en güzel yanı, bize birbirimize kenetlenme, dayanışma ve iş birliği içinde çalışma fırsatı vermesi. Farklı disiplinlerden insanlar, farklı ülkelerden liderler, sivil toplum kuruluşları ve bireyler… Hepimiz ortak bir amaç için bir araya geliyoruz: Daha yaşanabilir bir dünya için.

Son olarak basit 8 öneri ile yazımı noktalıyorum. Bilimle kalın!

• Enerji tasarruflu ampuller ve cihazlar kullanın. Duş sürenizi kısaltın.
• Diş fırçalarken ve tıraş olurken suyu kapatın.
• Bulaşıkları ve çamaşırları tam dolu olduğunda yıkayın.
• Bahçenizi sulamada yağmur suyu kullanın.
• Kâğıt, plastik, cam ve metal gibi ambalajları geri dönüştürün.
• Kullanılmış eşyalarınızı ihtiyacı olanlara verin veya satın.
• Mümkünse araba kullanmak yerine toplu taşımayı kullanın.
• Bisiklete binin veya yürüyün.

Birleşen kum taneleri ne zaman bir kum yığını oluşturmaya karar verir? Her küçük adım, daha yaşanabilir bir dünya için büyük bir katkıda bulunur.