Karbondioksit salımı ve iklim değişikliği
İklim değişikliği yazı dizisi-2
Karbondioksit; yanmayan, renksiz, kokusuz, havadan ortalama 1,5 kat daha ağır ve zehirli olmayan bir gazdır. Asidik bir tadı vardır. Yanıcı değildir. Havadaki oranı %30’a ulaştığında solunum tıkanıklığına neden olmakta, boğucu bir gazdır.
Karbondioksit salımı; sera etkisi, küresel ısınma ve iklim değişikliği nedenlerindendir. Karbondioksitin artma nedeni, dörtte üç oranında kömür gibi fosil yakıtların kullanılması, dörtte bir oranında ise orman tahribidir. 2018 yılı itibariyle atmosferdeki karbondioksit miktarı 406 ppm partiküldür. Karbondioksit atmosferde endüstri dönemi öncesine göre yaklaşık 1,5 kat artmış durumdadır. 2021 yılında küresel sıcaklık sanayi öncesi seviyenin yaklaşık 1,110C derece üzerinde seyretmiştir. IPCC raporlarına göre, karbondioksit artışına bağlı okyanuslardaki asitlik oranı 26 bin yıldan bu yana yüksek bir düzeye ulaşmış durumdadır.
Bu yazıda, sera etkisi, küresel ısınma, karbondioksit salımı ve iklim değişikliği, okyanuslarda karbondioksitin etkisi, mercanların ağarması konularından bahsedeceğim.
Sera etkisi
Dünya üzerine düşen güneş ışınlarından çok, dünyadan yansıyan güneş ışınlarıyla ısınır. Bu yansıyan ışınlar başta karbondioksit, metan ve su buharı olmak üzere atmosferde bulunan gazlar tarafından tutulur, böylece dünya ısınır. Işınların bu gazlar tarafından tutulmasına sera etkisi denir. Atmosferde bu gazların miktarının artması Yerkürede ısınmayı büyük oranda artırır.
Günümüzdeki tehlike, karbondioksit ve diğer sera gazlarının miktarındaki artışın bu doğal sera etkisini şiddetlendirmesinde yatmaktadır. Binlerce yıldır dünyamızdaki karbon kaynakları kararlı kalırken, şimdi modern insanoğlu aktiviteleri, fosil yakıtların kullanımı, ormanların yok oluşu, aşırı tarım yapılması, atmosfere büyük miktarlarda karbondioksit ve diğer sera gazlarının salınmasına sebep olmaktadır [1, 2].
Sera etkisine en çok bulutlar dahil su buharı %70, karbon dioksit %9-26, metan %4-9, ozon %3-7 neden olur[3]. Azot oksitin katkısı azdır ve çoğunluğu insan tarafından yapılan tarım girişimleri ile oluşur. Karbondioksit ve metanın miktarı, endüstri devrimi tarihi olarak bilinen 1750 yılına göre sırasıyla %31 ve %149 artmıştır. Bu miktarlar buz korlarından (çekirdeklerinden) karot olarak çıkarıldığı kadarıyla son 800 bin yılın en yüksek değerleridir. 70 milyar ton metan gazı verecek Sibirya turbalıkları buna dahil değildir [4].
Küresel ısınma
Küresel ısınma, başlıca atmosfere salınan sera gazların neden olduğu düşünülen sera etkisinin sonucunda, Dünya üzerinde yıl boyunca kara, deniz ve havada ölçülen ortalama sıcaklıklarda görülen artışa verilen isimdir. Günümüzde iklim bilimciler küresel ısınma konusunda hemfikirdirler [3].
Küresel İklim Değişikliği, insani fosil yakıtlar tüketimi, endüstriyel ve tarımsal gibi faaliyetlerinin sonucu olarak atmosferdeki miktarı ve yoğunluğu artan sera gazlarının neden olduğu küresel ısınmanın neden olduğu iklim değişiklikleridir.
Bu iklim değişiklikleri kuraklık, çölleşme, yağışlardaki dengesizlik ve sapmalar, su baskınları, tayfun, fırtına, hortum ve diğer meteorolojik olaylarda artışlar gibi belirtilerle kendini gösterir [1, 5].
Paris Anlaşması’na göre, küresel ısınma en fazla 2°C olmalıdır. Bu hedeflere ulaşmak için birçok faaliyet şart. En önemlilerin arasında fosil yakıt kullanımının bırakılması ve az et tüketilmelidir [3].
Karbondioksit salımı ve iklim değişikliği
Karbondioksitin soğurulma tesiri 12 ile 16,5 mikron dalga uzunluğundan fazla olup, 4 mikrondan küçük dalga uzunluğunda ise, ancak birkaç önemsiz soğurulma çeşidi oluşmaktadır. Buna göre havadaki karbondioksit, güneşten gelen kısa dalgalı enerji radyasyonun en küçük bir kısmını emebilmekte, buna karşılık karbondioksitin en önemli rolü, Dünya yüzeyine gelen güneş ışınlarının bir kısmı yansıtılırken, oluşan uzun dalgalı sıcaklık ışınlarının büyük ölçüde soğurma etmesi ve bu enerjinin atmosferde alıkonularak uzaya gitmesine engel olmasıdır [4].
Karbondioksit miktarı 1957 yılından itibaren düzenli olarak ölçülmektedir. Karbondioksit değişiminin ilk çağlardan itibaren zaman içerisindeki değişimi. Karbondioksit derişimi enlemlere bağlı olarak değişim göstermektedir. Kuzey enlemlerde karbondioksit derişimi daha fazladır. Karbondioksitin bugünkü değeri, daha az güvenilir verilere göre son 20 milyon yılın en yüksek değeridir. Karbondioksit yükselmesinin nedeni dörtte üç oranında fosil yakıtların kullanılması, dörtte bir oranında ise orman tahribidir [3, 1].
Dünya üzerindeki karbondioksit derişimi %70 kömür, gaz, petrol yakıtları ve toprak kullanımı değişikliğinden kaynaklanmaktadır [6]. Termik santrallar, sera gazlarının %20’sinden sorumludur. Her yıl atmosfere 16.000 km3 kömür yakılmasından karbondioksit salınmaktadır [7].
Ormansızlaştırma, karbondioksit emen ağaçların yok edilmesi anlamına geldiğinden karbondioksit oranı artması nedenlerindendir. Atmosferdeki karbondioksit derişimi arttığı zaman havayolu ile gelişen hastalıklarda artmaktadır. 2018 yılı itibariyle atmosferdeki karbondioksit miktarı 406 ppm partiküldür. Bu değer sanayi devriminden önce 280 ppm civarındaydı. Güvenilir partikül miktarının en yüksek değeri ise 340 ppm olarak verilmektedir [4].
Dünyada bağlanan karbondioksit 204 milyar tondur. Fosil yakıtlardan 6-7 milyar ton, bitkiler ve hayvanların solumasından 50 milyar ton, ormanların yakılmasından 1-3 milyar ton, topraktan salınan 50 milyar ton, okyanusların saldığı 100 milyar ton olmak üzere, sisteme giren karbondioksit 207 milyar ton olup, 3 milyar ton karbondioksit fazlalığı vardır [4, 3].
2017 yılı toplam sera gazı emisyonları karbondioksit %80,8, metan %10,3, azot dioksit %7,3 olmuştur [3]. Dünya karbon dioksit gazlarının %20’si termik santrallerden gelmektedir.
Okyanuslarda karbondioksitin etkisi
Normalde okyanuslardaki suyun asitlik derecesinin yani pH değerinin 8,2 olması gerekir. Kayaçlar yağmur sularının etkisiyle kimyasal olarak ayrışır ve sonuçta elektriksel olarak yüklü parçacıklar olan iyonlar oluşur. Bu iyonlar nehirler ile denizlere ve okyanuslara taşınır. Bu durum deniz suyunun asitlik düzeyini değiştirir. Deniz suyunun normal pH değeri 8,2’dir. Saf su ise nötr bir maddedir yani pH değeri 7’dir.
Havadaki karbondioksit ise deniz suyunun asitlik derecesinin değişmesine neden olur. Çünkü karbondioksit suda çözündüğünde karbonik asit oluşur.
Suda artı yüklü hidrojen iyonu miktarı arttığında suyun asitlik derecesi yani pH değeri de artar. Okyanuslar tarafından emilen karbondioksit miktarı arttıkça deniz suyundaki hidrojen iyonu miktarı, dolayısıyla da deniz suyunun asit derecesi artar. Bu durum okyanus asitleşmesi olarak isimlendirilir [9, 10, 11] .
Okyanusların asitlik derecesinin artması, okyanuslarda yaşayan birçok canlıyı olumsuz etkileyebiliyor. Bu değişimden en çok etkilenen canlılar arasında kabuklu deniz canlıları, mercan resifleri, balıklara, deniz kuşlarına ve balina gibi deniz memelilerine besin sağlayan mikroskobik canlılar olan zooplanktonlar yer almaktadır. Okyanuslarda yaşayan salyangoz, midye, istiridye ve deniz tarağı gibi kabuklu deniz canlılarının ve zooplanktonların kabukları kalsiyum karbonattan oluşur.
Bu madde normalde suda neredeyse hiç çözünmez. Ancak deniz suyunun asitlik derecesinin artması birçok deniz canlısı türünün temel yapı taşı olan kalsiyum karbonatın daha fazla çözünmesine neden olur. Karbonat iyonu artı yüklü hidrojen iyonu ile tepkimeye girerek bikarbonat iyonunu oluşturur.
Okyanusların asitlik derecesi arttığında deniz suyundaki artı yüklü hidrojen iyonu miktarı arttığı için daha çok karbonat iyonu hidrojen ile tepkimeye girer. Bu nedenle deniz suyundaki karbonat iyonlarının miktarı azalır. Bu durumda kabuklu deniz canlılarının kabuklarını oluşturan kalsiyum karbonat çözünür ve deniz suyundaki karbonat iyonu eksikliği dengelenir.
Mercanlar ağarıyor
İklim değişikliği, suların ısınması, mercanların %93’ünün ağarmasına neden oluyor. Sağlıklı mercanlarda Zooxanthella adında mikroskobik canlılar bulunur ve bunlarda aslında mercanların temel besin kaynaklarıdır. Fakat mercanların temel besin kaynağı olan bu mikroskobik canlılar mercanların içinde yaşıyorlar ve onlara asıl renklerini verende Zooxanthella’dır. Mercanlar stres altına girdiğinde mercanlar içinde temel besin kaynağı olan bu mikroskobik algleri dışarıya bırakırlar. Mercanların içinde onlara renk veren algler olmayınca renkleri beyaza döner. Mercan ölmese bile bağışıklık sistemi çok zayıflar, hastalıklara karşı çok savunmasız kalır [12].
Yapılması gereken, sera etkisi, küresel ısınma ve iklim değişikliği nedenlerinden olan karbondioksitin kaynağını azaltmak ve salımı engellemektir. Bunun için;
- Kömürle yakılan enerji santrallerinden vazgeçmek ya da
- Fazla ısıyı tutan ve onu iyi biçimde kullanan birlikte üretim süreçlerini genişletmek,
- Taşıma sektörü için alternatif sıvı yakıtlar geliştirmek,
- Sanayinin etkinliğini iyileştirmek,
- Isıtma için güneş enerjisi kullanan evler yapmak,
- Küresel ormansızlaşmayı azaltmak,
- Bunlar arasında ormanı yok eden madencilik faaliyetlerini kontrol altına almak,
- Kitlesel bir ağaçlandırma çabası başlatmak gerekiyor.
Dr. Eşref Atabey
Jeoloji Yüksek Mühendisi / Tıbbi Jeoloji Uzmanı / Yazar
KAYNAKLAR
[1] Eşref Atabey. 2021. İklimsel ve Biyolojik Tehlikeler. Doğa ve Antropojenik Tehlikeler-2, Sarmal Kitabevi. 231s. 1.Baskı, Mayıs 2021. İstanbul. ISBN 978-625-7647-41-0
[2] https://web.archive.org/web/20190107141607/
[3] WWAP UNESCO World Water Assessment Programme, 2019
[4] Demirsoy, A. 2019. 2035 Sonun Başlangıcı. Asi Kitap, 178s. İstanbul.
[5] A. Galip. 2006. “Küresel Isınma Nedenleri ve Sonuçları”(PDF). Ankara Üniversitesi Dil ve Tarih-Coğrafya Fakültesi Dergisi, 46-2. ss. 29-43. Erişim tarihi: 7 Nisan 2015.
[6] Çelik, S., Bacanlı, H. ve Görgeç, H. 2008. Küresel İklim Değişikliği ve İnsan Sağlığına Etkileri
[7] National Geographic, özel sayı: 6, 2008
[8] https://www.bbc.com/turkce/topics/e6369e45-f838-49cc-b5ac-857ed182e549 10
[9] https://www.nature.com/scitable/knowledge/library/ocean-acidification-25822734/
[10]https://www.acs.org/content/acs/en/climatescience/oceansicerocks/oceanchemistry.html
[11] https://www.epa.gov/ocean-acidification/understanding-science-ocean-and-coastal-acidification
[12] www.besosyal.com/haber/mercan-resifleri-agariyor-beyaz-mercanlar/
