Buzulların Erimesi Pandemi Habercisi Mi?

Küresel ısınmasının hızlanmasıyla buzullarda erimeler de başladı. Bilim insanları Tibet buzullarından örneklemeler sonucunda ilginçtir ki buzullarda hapsolmuş %98’i yeni tür olan 1000’e yakın bakteri keşfetti. Buzulların erimesiyle serbest kalacak potansiyel tehlikeli olan bakterilerin özellikle Çin ve Hindistan’ı etkileyeceğinden söz edilmekte. Küresel iklim krizi sonucunda serbest kalacak dirençli türlerin doğada nasıl bir etki yaratacağı merak konusu. Buzul içinde donan mikroorganizmaların bu süre zarfında nasıl ölmediklerini, buzul araştırmaların amacının neler olduğunu bu yazımda irdeleyeceğim.

Tibet Buzulları

Tibet Platosu, Grönland ve Antarktika’dakilerden sonra dünyanın üçüncü büyük buz kaynaklarıdır. Bazı bilgilere göre 15 bin yıldan beri var oldukları bilinen buzulların son 10 yıl öncesine kadar canlıların olmadığı nadir alanlar olarak düşünülmekteydi. Kar kütleleri üzerine yapılan birkaç çalışmada, Kuzey Kutbu’ndaki besin ve mikrobiyal topluluk dinamikleri hakkında kritik bilgileri ortaya çıkardı. Yağış sırasında yapılan çalışmada, tabakalı kar paketi yapısından sorumlu olan öncekilerin üzerinde yeni bir kar tabakası oluşur. Bu katmanlar arasında belirgin canlı yoğunluklarını bulundu. Yani bir önceki katman sonraki  katmanlara göre besin ve mikroorganizma açısından hem  çok hem de farklı. Bu farklı kar katmanları çeşitli fiziksel ve kimyasal özelliklere sahiptir. Buzulların yaşları da önemli ölçüde farklılık göstermektedir.

Buzullardaki Mikroorganizmalar

Mikroorganizmalar hava, su, toprak gibi tüm ortamlarda bulunabilmektedir. Hava olayları ile mikroplar yüzeye iner ya da farklı ortamlara taşınır. Donma olayında mikroorganizmaların birçoğu ortamda bulunmayı sürdürmesinin yanında çok azı da ekstrem koşullara dayanamayıp ölüyor. Mikrop olarak adlandırılan, bakteri, virüs, mantar, arke gibi mikroorganizmalar varlığını yüzlerce yıl koruyabilmektedir. Buna en önemli kaynaklardan biri NASA’nın 2005 yılında Alaska’da gerçekleştirdiği araştırmadadır. Donmuş bir gölde 32 bin yıldır donmuş halde bakteriler keşfetti. Pleistosen Dönemi’nden beri donmuş “Carnobacterium pleistocenium” ismindeki bakteriler gölün çözülmesiyle  yeniden yaşamlarına döndü. Bir başka örnek ise buzulların altından çıkarılan adamın bağırsaklarından saptanan mantardır. Öldürücü etkisi bilinen “Piptoporus betulinus” adında bir bağırsak mantarının yaklaşık 5 bin yıl öncesinden günümüze kadar varlığını koruyabilmektedir.

Mikroorganizmalar ani ortam değişikliklerinde yaşamlarını devam ettirmek amacıyla kendilerini kapsülle çevreleyebilir. Virüs ve bazı bakterilerin sahip olduğu bu davranış sayesinde stres faktörü geçene kadar bir nevi uyku haline geçer. Optimum koşullar sağlana kadar kapsül formda kalır. Spor oluşturan canlılar da aynı şekilde stres hali geçene kadar kendini koruyabilir. Kapsül ile sporların tek farkı kapsül bir hücreyi o andaki formunu korur, spor ise mikroorganizma ikiye bölünerek kendisinin kopyasını oluşturur. Stres ortadan kalktığında kapsüllü canlı aynı formda yaşamaya devam ederken sporlar açıldığında yeni yavru hücreler meydana gelir.

Tibet Buzul Genomu ve Geni (TG2G) Kataloğu

Bilim insanları ilkinin 2010 ile 2016 yıllarında gerçekleştirdikleri çalışmalarında 21 buzul örneği alıp erittiler. Arda kalan canlı topluluğunu bulabilecekleri düşünerek yaptıkları analizler sonuncunda 968 türü ortaya çıkarttı. Antik bakteri olarak isimlendirdikleri yeni tür patojenik bakteriler keşfettiler. Bu katalog toplam 30 filum, 968 tür, 883 genomu içeriyor. Buzullardan izole edilen bakteriler ilk değildi. 2015 yılında Tibet buzullarının kuzeyinden topladıkları iki buzul çekirdeklerinde 33 virüs türünü buldular. Hatta bu virüslerin 28 tanesi litaratürde bulunmayan cinsten. Bu virüsler insan veya hayvanları değil bitki ve toprağı enfekte ettikleri kanısına vardılar. Benzer şekilde Antarktika’ya gerçekleştirilen 3. seferde de alınan buz örneklerinde daha evvel literatürde bulunmayan türler de saptandı. Tüm bu çalışmaların amacı, Tibet Buzul Genom ve Gen Kataloğunu çıkartmak. Günümüz ekosistem içerisinde bulunmayan patojen mikroorganizmaların potansiyel varlığını belirlemek için. Genom kataloğu sayesinde antik türlerin gelecek yıllarda direkt veya dolaylı etkileri hakkında fikir sahibi olması hedefleniyor.

Yeni Türler Canlıları Nasıl Etkileyecek?

Buzulların fiziksel çözülmeyle katı halden sıvı hale döndüğünde ilk gideceği yol dere, akarsu, nehirler yoluyla en sonunda da deniz ve okyanuslardır. Bu akış boyunca ilk etkilenecek olacak sucul canlılar ve bitkilerdir. Akabinde besin zincirinin son halkası olan insanlar. Yeryüzünün iklim olaylarıyla buzul formda hapsolan mikroorganizmalar yüzyıllar boyunca soğuya dayanması sebebiyle dirençli türler olduğu açıktır.

Çözünme sonunda besin ve optimum üreme sıcaklığında bulduğunda bakteriler genellikle 20 dakikada bir bölünerek çoğalabilmektedir. Bu oran logaritmik olarak devam eder. Bakteriler ilk çözünme sonrasında besin ve optimum üreme sıcaklığında bulunmadığında belli bir süre yaşayabilmekte. Bakterilerin eşeysiz üremenin yanında konjugasyon yeteneği ile gen aktarabilmekte. İlk adaptasyona uyum sağlayana kadar konjugasyon ile genetik özelliklerini bir başka bakteriye aktarıp diğer bakterileri de dirençli (patojen) hale getirebilir.

Bitki, hayvan ve insanlarda antik mikroorganizmalara karşı bağışıklığının olmaması nedeniyle bulaşıcı hastalıklara sebep olabileceğinden söz ediliyor. Yakın gelecekte yerel salgınlara (epidemi) ya da pandemiler oluşturabilecek virülansların bulunduğundan uzmanlar uyarıyor.

Kriyokonit

Mikroorganizmalarda soğuk ortamda donduğu gibi buzulların yüzeylerinde buzullarının erimesine sebep de olabilmektedir. İlk başta düşünüldüğünde mantığa aykırı gibi gelse bu oluşuma “Kriyokonit” olarak adlandırıldı. Kriyokonit, soğuk toz anlamına geldiğinden bu isim kullanıldı.  Norveç Arktik Takımadalarında yapılan araştırmada bakterilerin mikrobiyal yükünü ölçtüler. Kriyokonit yüzeyleri buzulların pürüzsüzlüğünün aksine yüzeyleri düzensizdir. Küçük kaya parçacıkları, toz ve soğuğa dirençli mikroorganizmalarla kaplıdır. Mikroplar, toz, kaya parçacıkları ve ortamdaki karbonla beraber yapıştırarak buz yüzeylerini karartıyor. Günümüzde güneş, enerji miktarı da arttığından bu biyolojik oluşumları hızlandırıp buzul erimelerini hızlandırıcı etki yapabilir.

James Balog

Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli’nin temel aldığı en gelişmiş iklim modelleri, küresel yüzey sıcaklıklarında 1990-2100 döneminde ortalama 1.4-5.8°C artış olabileceği düşünülmekte. Bu artışa bağlı olarak, iklimde gözlenen değişikliklerin süreceğini öngörmektedir. Hatta bu sınır aralığına yaklaştık bile sayılır. Bahsi geçen bakteri virüs gibi mikroorganizmaların yeniden ekolojiye katılım sağlama potansiyeli yüksek. Uzmanlar dirençli türlerin yeni bir pandemi veya pandemileri oluşturabileceği görüşünde hem fikir. Bu oluşumunun gerçekleşmesinin durdurmak imkansız gibi gözükse de yavaşlatabilmek küresel ısınmanın kontrol altına alabilmekle mümkün olabilir.

Kaynakça

• www.cnnturk.com
• tr.sputniknews.com
• tr.wikicsu.ru
• www.nature.com
• tc.copernicus.org
• dergipark.org.tr
• services.tubitak.gov.tr
• medium.com