- CERN’in CLOUD odası deneyi, ağaçların saldığı uçucu maddelerin bulut tohumları oluşturma sürecini yeniden canlandırarak sanayi öncesi atmosferi ve günümüz iklim modellerinin referans noktasını yeniden değerlendirmeye zorluyor
- Ağaçlar ve bitkiler tarafından salınan sesquiterpene, bulut oluşumuna beklenenden daha güçlü katkı sağlıyor; diğer uçucu maddelere kıyasla yalnızca 1:50 oranında bulunması bile bulut oluşumunu iki katına çıkarıyor
- Bulutlar, bölgeye göre güneş ışığını yansıtıp soğutma etkisi yaratabildiği gibi kutup buzlarının üzerindeki ısıyı da hapsedebildiğinden, iklim tahminlerindeki en büyük belirsizliklerden biri olmaya devam ediyor
- Endüstriyel kirliliğin azaldığı bir dünyada bitkiler ve ağaçlar bulut oluşumunda daha büyük bir etken hâline gelebilir; bu da kükürt salımlarına dayalı insan kaynaklı aerosol etkisi hesaplarını etkiler
- sesquiterpene gibi küçük doğal aerosollerin fiziğini iklim modellerine eklemek zor olsa da, daha gerçekçi azaltım stratejileri öngörmek için insan kaynaklı salımlar ile bitki salımları arasındaki etkileşimi de ele almak gerekiyor
CERN CLOUD odasının yeniden oluşturduğu orman üstü atmosfer
- Lubna Dada ve çalışma arkadaşları, İsviçre’deki CERN’in 7.000 galonluk paslanmaz çelik odasında doğal salımların ozonla tepkimeye girerek aerosol oluşturma sürecini deneysel olarak inceledi
- Bulutlar, iklim tahminlerinde en büyük belirsizliklerden biridir
- Bölgeye bağlı olarak kara ve denizlerin soğuracağı güneş ışığını yansıtabilirler
- Tersine, Kuzey Kutbu ve Güney Kutbu buzları üzerindeki ısıyı da hapsedebilirler
- Gökyüzünde aerosol parçacıkları su buharını veya buzu kendine çeker; yeterince büyüyen küçük su damlacığı kümeleri bulut tohumlarına dönüşür
- Dünya’daki bulutların yarısı kum, tuz, is, duman ve toz gibi maddelerin etrafında oluşur
- Diğer yarısı ise canlıların veya makinelerin saldığı buharların, örneğin fosil yakıt yanmasından çıkan kükürt dioksitin etrafında çekirdeklenir
- CERN’in CLOUD odası, belirli bir çevreyi temsil eden buharlar enjekte ederek bu süreci taklit eder
- Şehirlerin üzerindeki gazları taklit edebilir
- Dada’nın araştırma ekibi, insan kaynaklı salımların bulunmadığı orman üstü atmosferi yeniden oluşturarak sanayi öncesi bulut oluşumunu tahmin etmeye çalıştı
Ağaçların saldığı sesquiterpene’in rolü
- Science Advances’ta yayımlanan çalışma, ağaçların saldığı kimyasallar arasında sesquiterpenein bulut oluşumunda büyük rol oynadığını ortaya koydu
- Ağaçlar isoprene ve monoterpene gibi doğal uçucu maddeler salar; bu maddeler bulut oluşumuna yol açan kimyasal tepkimeleri tetikleyebilir
- Bu çalışma, görece az salınan ve daha az dikkat çeken sesquiterpenee odaklandı
- Moleküle ve onu salan bitki ya da mikroorganizma türüne bağlı olarak ağaç, toprak, narenciye veya baharat benzeri kokular yayabilir
- Deney sonuçlarına göre sesquiterpene, bulut tohumlarını beklenenden daha etkili biçimde oluşturuyor
- Diğer uçucu maddelere kıyasla yalnızca 1:50 oranı bile bulut oluşumunu iki katına çıkarıyor
- Kükürt salımlarının azaltıldığı bir dünyada bitkiler ve ağaçlar bulut oluşumunun daha büyük itici gücü hâline gelebilir
“Muz” ile ortaya çıkan ilk deney sonucu
- Araştırma ekibi, insan kaynaklı salımlarla kirlenmemiş bir ormanın havasını taklit ederek sesquiterpene’in bulut oluşturma kapasitesini test etti
- Referans deneyde, en yaygın biyojenik uçucu madde olan isoprene ile bir monoterpene olan α-pinene karışımı iyonize edilerek ölçüldü
- Bu kombinasyon, beklendiği gibi bulut tohumları oluşturdu
- Ardından çam ve narenciye ağaçlarından çıkan, kırılmış karabiberi andıran kokuya sahip bir sesquiterpene olan β-caryophyllene eklendi
- Dada, β-caryophyllene’in kimyasal tepkimeye girerek aerosol oluşturacağını ve bunun sonunda bulut oluşumuna yol açacağını öngörüyordu
- Laboratuvar monitöründeki parçacık boyutu grafiği, bulut tohumları arttıkça maviden muz rengi sarıya dönüyordu; ilk çalıştırmada grafik sarıya döndü
- Karışıma hacim bazında yalnızca %2 β-caryophyllene eklemek bile bulut oluşumunu iki katına çıkardı ve parçacık büyümesini de hızlandırdı
- Bu deney, sesquiterpene’in bulut tohumları oluşturduğunu gösteren ilk deney oldu
Doğal aerosollerin iklim modellerinin referans noktasını sarsması
- Paquita Zuidema, ilkel atmosferin tam olarak nasıl bir durumda olduğunu hâlâ iyi bilmediğimizi vurguluyor
- Nüfusun yoğun olduğu bölgelerde insan kaynaklı salımlar bulut oluşumuna hâkim olurken, daha temiz kara bölgelerinde bitki kaynaklı uçucu maddeler daha önemli hâle geliyor
- Deney ekipmanları, hangi uçucu maddelerin en büyük katkıyı sağladığını anlayacak kadar hassas hâle ancak yakın zamanda geldi
- sesquiterpene ile ilgili bulgular görece yakın dönemde arttı
- 2010’da araştırmacılar Amazon orman tabanına yakın bölgelerde sesquiterpene tespit etti
- Taç örtüsünün üstlerinde izini sürmek daha zordu; bu da ozonun sesquiterpene’i bulut tohumu aerosollerine dönüştürdüğünü düşündürdü
- Dada, bir önceki yıl Finlandiya ormanları ve turbalıklarında da benzer bir sistemi bildirdi
- Jiwen Fan, sesquiterpene verilerinin dünya genelindeki aerosol akışlarını daha iyi açıklamaya yardımcı olabileceğini düşünüyor
- Aerosoller, bulutların Dünya’ya gelen ısıyı daha fazla yansıtmasına neden olan ışıma zorlaması etkisi yaratır
- Aerosol miktarı arttığında bulutlar daha beyaz olur, daha uzun süre kalır ve daha az yağmur bırakır
- Birçok iklim modeli, insan kaynaklı aerosol zorlamasını olduğundan fazla tahmin etti; bunun nedenlerinden biri sanayi devrimi öncesindeki doğal aerosollerin olduğundan az tahmin edilmesi olabilir
- Sanayi öncesi biyojenik aerosoller beklenenden fazlaysa, endüstriyel salımların oluşturduğu katkı görece daha küçük olur
Daha gerçekçi modeller için sonraki deneyler
- Bu yeniden hesaplamanın küresel ısınma tahminleri açısından ne anlama geldiğini öngörmek, birçok etken iç içe geçtiği için zordur
- Isı stresi, aşırı hava olayları ve kuraklık bitkilerin daha fazla biyojenik uçucu madde salmasına neden olabilir; bu da daha fazla bulut tohumu üretir
- Ormansızlaşma ve ısı stresi, ağaç sınırını daha yüksek rakımlara ve enlemlere taşıyor; bu da bulutların nerede oluştuğunu etkiliyor
- Dada, iklimin bulut oluşumunu etkilediği, bulutların da iklimi etkilediği geri besleme döngüsüne dikkat çekiyor
- Daha iyi iklim modelleri, daha fazla mı yoksa daha az mı buluta ihtiyaç olduğu gibi azaltım stratejilerine ilişkin öngörülere yardımcı olabilir
- Ancak iklim modelleri çok yüksek hesaplama gücü gerektirdiğinden, ağaç aerosolleri gibi küçük fiziksel süreçleri dahil etmek kolay değildir
- Dada’nın araştırma ekibi CERN’de yeniden deneyler yürüterek kükürt dioksit gibi insan kaynaklı salımların bitkilerin bulut tohumu oluşturma kapasitesini nasıl etkilediğini test etmeye çalışıyor
- İki salım kaynağı birbirini yavaşlatabilir de hızlandırabilir de
- Amaç, sonuçları yalnızca temiz ormanlara değil, birden fazla salım kaynağının karıştığı dünya üzerindeki çoğu bölgeye daha yakın koşullara genişletmektir
1 yorum
Hacker News yorumları
Bu olgu gerçekten şaşırtıcı. Ağaçların yağmuru çağırdığı olgusunun ancak yakın zamanda bilinir hâle geldiğini, ama hâlâ tam olarak anlaşılmadığını yeni öğrendim.
Ağaç kesiminden sonra yağmurun azalması en belirgin ipucuydu; bu yüzden ağaçlar gerçekten yağmur oluşturabiliyor gibi görünüyor.
Eskiden orman üzerindeki havadaki türbülansın yağışı tetiklediğine dair bir teori vardı ve bu hâlâ etkenlerden biri olabilir; ama bu açıklama çok daha temiz ve anlaşılması kolay.
Ormanlar ve hidroloji üzerine konuşurken bu noktayı kullanmak istiyordum, ama bildiğim kadarıyla yalnızca korelasyon olduğu için temkinliydim. Tamamen çözmüş değil, ama nedensel bağlantıyı açıklamada kesinlikle yardımcı oluyor.
Evrimin işleyiş biçimi de hayranlık verici. Tabii ki ağaçlar yağmuru çağırır, dedirten bir şey. Geniş düzlüklerdeki otlar gibi diğer bitkilerin de yağmuru tetiklemek için kendilerine özgü stratejileri olup olmadığını, yoksa stratejilerinin şiddetli kuraklığa iyi dayanmak mı olduğunu merak ediyorum.
Tam olarak anlaşılmamış olsa bile, tarım tarafında ağaçların yerel nemi artırdığı ve yağmuru çoğaltan mikroiklimler oluşturduğu iyi biliniyor. Örneğin vadilere yemiş ağaçları dikmek gibi.
Modern tarımın eski bilgileri unutmuş ya da görmezden gelmiş olduğunu düşünüyorum.
Ormanların, kesilmiş alanlardan çok daha iyi koktuğunu ve hissettirdiğini kesinlikle biliyorum. USDA ve Forest Service’in, özellikle kiralık arazilerde daha sürdürülebilir ağaç kesim yöntemleri benimsemesini isterim. Şu anda ekonomik mantık tıraşlama kesimi destekliyor; oysa kuzey Wisconsin’deki Menominee gibi yöntemler daha iyi görünüyor.
Charles Eisenstein’ın "climate: a new story" kitabı, iklim değişikliğini basitçe "CO2 kötü" diye görmek yerine ekosistem tahribatı perspektifinden anlamayı sağlayan iyi bir kaynak. O, yalnızca CO2’ye odaklanan bakışın özü bulandıran bir yem olduğunu düşünüyor.
Yaygın kanı daha çok "iyi hava daha fazla biyokütle oluşturur" yönünde; ama gerçek "daha fazla biyokütle iyi havayı oluşturur" olabilir. Çünkü tüm ekosistemler kimyasal ve enerjik tamponlar olarak çalışır.
Wikipedia’daki https://en.wikipedia.org/wiki/The_Extended_Phenotype sayfasında şöyle açıklanıyor:
"Dawkins develops this idea by pointing to the effect that a gene may have on an organism's environment through that organism's behaviour."
Kendimi epey açık fikirli biri sanıyordum, ama ağaçların bulut oluşturmak için kimyasallar saldığı fikri hayal ettiğimden çok daha şaşırtıcı.
Sanayi öncesi doğal dünyanın ne kadar şaşırtıcı olduğunu yeniden fark ettiriyor.
300 yıl öncesine dönüp orman kokusunu içime çekmek ve bozulmamış mercan resiflerinin üzerinde dalış yapmak isterdim.
Bu sayede, mahalledeki terk edilmiş tarım arazilerine ağaç dikmek için gerilla bahçeciliğine yeniden başlama motivasyonum her zamankinden daha güçlü.
Sık bir iğne yapraklı ormana gittiyseniz, genellikle mavimsi ama griden mora kadar görünen bir sis görmüşsünüzdür. Smoky Mountains veya Pacific Northwest gibi yerlerde görülen o his.
Bu, ağaçların yaydığı terpenler ve diğer uçucu organik bileşiklerden kaynaklanır. Bu maddeler ozonla tepkimeye girip mavi ışığı saçan bileşikler oluşturur.
Emin değilim, ama bu sisin, iğne yaprakların yüzeyindeki belirli mikro yapılar ve yoğunlukla birlikte su yoğuşması oluşturmada rol oynadığını düşünüyorum. Ağaçlar, damlayan suyu ya da iğne yaprakların diplerinde toplanan suyu daha doğrudan emebilir; kesin yetenek türden türe değişir.
Bu kimyasal sis, birçok zararlıya ve patojene karşı ortak bir savunma kalkanı olarak da çalışır. İzole iğne yapraklı ağaçlar bu korumadan yoksun oldukları için daha savunmasızdır.
Yishan Wong’un startup’ı Terraformation(https://www.terraformation.com/), iklim değişikliğiyle mücadele etmeye kabaca bu öncül üzerinden çalışan bir şirket.
Okyanuslara demir gübrelemesi albedo açısından şimdiden umut verici görünüyor; uygun oranlarda terpenleri verimli biçimde sentezleyip bulutları tetikleyebilirsek zaman kazanabiliriz.
İklim modellerinde anlamadığımız ve yansıtamadığımız çok şey olduğunu sürekli söylüyordum, ama durmadan eksi oy alıyordum. İklimi doğru modellemek için çok fazla karmaşık değişken ve karşılıklı bağımlılık var.
Basit bir simülasyon bile yapmış olan herkes onun ne kadar kırılgan olduğunu bilir. Değişken sayısı çok olmasa bile çok küçük bir hata ya da eksiklik bütünü bozabilir.
Değişken sayısı arttıkça etki zayıflamaz, güçlenir. Hatalar çok sayıda doğru değişkenin içinde seyrelmez; karşılıklı bağımlılıklar yüzünden büyür.
Simülasyonlar kelebek etkisine karşı aşırı hassastır.
HN oylaması bu tür nüansları her zaman iyi okuyamıyor.
Pek bilmediğim bir alan olduğu için ilginç geliyor; karmaşık ve birikimli simülasyon modellerinde belirsizlik aralıklarının nasıl aktarıldığını merak ediyorum.
Kanada 2023’te rekor düzeyde orman yangınları yaşadı; şimdi bu etkinin nasıl kartopu gibi büyüyeceğini merak ediyorum
Mevcut yeniden ağaçlandırma çabaları yeterli değil; çoğu da ekosistem restorasyonu için değil, gelecekteki ağaç kesimi faaliyetlerini desteklemek için yapılıyor
Avustralya’daki orman yangınlarının son yıllardaki La Niñayı güçlendirdiğini anlatan bu yazıyı ilginç bulmuştum
Yine de 2020’deki gibi insanların dışarı çıkıp orman yangını başlatmasını yasaklasalar keşke. O yıl iyiydi
Dünyadaki en karmaşık olgu olan iklimi anladığımızı düşünmemiz şaşırtıcı. Yarısını bile kavramamışken biliyormuş gibi yapıyor, hatta tahminlerde bulunuyoruz
5 günlük hava durumu tahmini ile iklim öngörüsü bambaşka şeyler; üstelik o hava tahminlerinin bile bazen yanlış olduğu ortaya çıkıyor
Dünya’nın son 100 bin yılın en sıcak halinde olduğu düşünülürse, bence bu yer bilimleri tarihindeki en iyi öngörülerden biri
“Tohumlama” teriminin iki anlamı mı var? Ben bulutlara parçacık serpip yağmur yağmasını sağlamak anlamında anlamıştım; makalede ise parçacıklar kullanarak bulut oluşumunu tetiklemek anlamında kullanılıyor gibi
Burada, Kuzey Kaliforniya’da bunu bizzat gördüm. Kıyı ormanları bulut malzemesi soluyor
Koşullar uygun olduğunda orman bir şey salıyor; bu da anında sise yoğunlaşıp yükseliyor, buluta dönüşüyor ve iç kesimlere doğru akıyor. Her sırttaki ağaçlar senkronize; ilk oluşan sis sırt büyüklüğünde oluyor ve yükseldikçe daha da büyüyor
Bu olgunun bilimsel ilgi görmesi güzel, ama sanki bir vahiy gibi karşılanması epey tuhaf. Ormanı sadece izlerseniz son derece açıkça görülüyor
CBC’nin The Nature of Things programındaki “What Trees Talk About” bölümünde sanırım bu olgu ve daha fazlası ele alınmıştı. İzlemeye değer
[0] https://www.cbc.ca/natureofthings/episodes/what-trees-talk-a...