“Atmosfer”, “CO2 seviyesi”, “rekor” anahtar kelimelerini herhangi bir arama motorunda arttığınızda göreceksiniz ki neredeyse her sene yeni bir rekorun kırılmasıyla ilgili haberler var. Bunlardan sonuncusu da geçtiğimiz günlerde “CO2 seviyesi yeni bir korkunç kilometre taşına ulaştı ama nasıl olsa göz ardı edeceksiniz değil mi?” başlıklı bir haberle yayınlandı. Hawaii’deki Mauna Loa Gözlemevi’nde Nisan’da yapılan ölçümlere göre atmosferdeki karbondioksit gazı miktarının 410.31 ppm (parts per million yani her milyondaki parçacık miktarı) ile son 800,000 yılın en yüksek aylık ortalamasına ulaştığı belirtildi. Tam bir sene önce benzer bir haberle “Dünyadaki CO2 seviyesi insan tarihinde ilk defa 410 ppm’i geçti” diye duyurulmuştu. Aslına bakarsanız burada önemli olan rakamlar değil, önemli olan “iklim değişikliği” konusunda her geçen gün artan bilinçle alınmaya çalışılan pek çok önleme karşın atmosferdeki karbondioksit miktarının önlenemez yükselişi. Bu yazımızda önce atmosferdeki karbondioksit seviyesinin nasıl ölçüldüğüne ve yıllar içindeki yükselme eğilimine bakacağız, daha sonra “küresel ısınma/iklim değişikliği” konularına biraz değinip bu sorunu çözmek için neler yapılabileceğine göz atacağız.

Bilim insanları atmosferdeki karbondioksit miktarını ne zamandan beri ve nasıl ölçüyor?

Kaliforniya Üniversitesi San Diego’ya (UCSD) bağlı olan Scripps Oşinografi Enstitüsü’nün CO2 Programı altında Charles David Keeling tarafından 1958’de Hawaii’deki Mauna Loa’da başlanan ölçümler “Keeling Eğrisi” olarak adlandırılıyor. Ölçümlerin nasıl yapıldığına dair kısa bir videoyu linkten izleyebilirsiniz. Bu sene 60. yılını kutlayan ölçümler ilk yapıldığında CO2 miktarı 315 ppm seviyesindeymiş. Sanayi Devrimi’nden önce, CO2 seviyeleri bin yıl boyunca dalgalanmış ancak son 800,000 yılda herhangi bir noktada milyonda 300 parçayı aşmamış. Değerler ilk kez 2013’te 400 ppm seviyesini geçmiş. Şubat 2018’de yayınlanan bir habere göre iklim değişikliğine yönelik çözümleri teşvik etmek için yıllık 250.000$ değerinde bir ödül verilecek ve ismi “Keeling Eğrisi Ödülü: Global Isınmayı Azaltma Projesi”. Ödüller Haziran 2018’de düzenlenecek olan Aspen Fikirleri Festivali’nde sahiplerini bulacakmış.

Küresel ısınma, iklim değişikliği ve Paris İklim Anlaşması

Karbondioksite, güneş ışınımını yakalayıp atmosfere ısı olarak hapsedebildiği için “sera gazı” ismi verilmektedir. Diğer sera gazları arasında metan (CH4), Ozon (O3), nitröz oksit (N2O), hidroflorür karbonlar (HFCler), perfloro karbonlar (PFCler) ve sülfürhekza florid (SF6) gibi gazlar yer almaktadır.  Küresel ısınma, atmosferde biriken sera gazlarının bir tabaka oluşturarak sıcaklığı arttırması ile ortaya çıkmaktadır. Sera etkisi olarak adlandırılan bu durumun oluşmasında insan aktiviteleri, özellikle petrol, kömür ve doğal gaz gibi fosil yakıtların kullanılması önemli bir rol oynuyor. Tarım için kullanılan gübreler, hayvancılık faaliyetleri de büyük oranda sera gazı salınımına neden oluyor.

Küresel ısınmanın ve beraberinde getirdiği iklim değişikliğinin artık göz ardı edilemeyecek boyutlara ulaşması sonucunda dünya çapında önlem alma arayışı hız kazanmıştır. Bu amaçla 190’dan fazla ülke tarafından 2015’te onaylanan Paris İklim Anlaşması, sera gazı salınımını 2030’a kadar 56 milyar ton düşürmeyi hedefliyor. Bu hedefle küresel sıcaklık artışının yüzyılın sonuna kadar 2 derecenin altında tutulması isteniyor. Bu hedef, fosil yakıt (petrol, kömür) kullanımının azaltılarak yenilenebilir enerjiye yönlenmeyi gerektirmektedir. Hedef neden 2 derecenin altında kalmak derseniz, küresel sıcaklığın 2 derece artmasının geri dönüşü olmayan etkileri olacağı konusunda uyarılar var. Bu etkilerin başında buzullardaki erimenin hızlanması ile deniz seviyesindeki yerleşimlerin su altında kalması ve iklim mültecilerin ortaya çıkması var. Diğer tehditlerse kavurucu sıcaklar, kuraklık, kıtlık ve şiddetli fırtına riski olarak sıralanıyor. Paris Anlaşması’na imza atan ülkeler arasında Türkiye de yer alıyor. Türkiye bu imza ile sera gazı salınımlarını 2030’a kadar yüzde 21’e kadar azaltma taahhüdünde bulundu. ABD Başkanı Donald Trump ise büyük tepki çekerek iklim anlaşmasından çekilme kararı aldı.

Nasıl azaltırız bu CO2 salınımını?

Az önce de bahsettiğimiz gibi içinde bulunduğumuz durumu tersine çevirmek için bize gereken anahtar fosil enerjiye alternatif olan “yenilenebilir enerji”ye yönelmek. Yenilenebilir enerji, sürekli devam eden doğal süreçlerde var olan enerji akışından elde edilen enerjidir. Yani özetle, doğada zaten olan enerji akışını kendi lehimize çevirmek. Yenilenebilir enerji kaynakları güneş, rüzgâr, jeotermal, hidrolik, biyokütle ve hidrojen enerjisi olarak sıralanabilir. Her bir dal için ayrı ayrı uzun yazılar hazırlama potansiyeli olduğu için bu yazıda kısaca sadece biyokütle enerjisi kapsamında olan alglere (su yosunlarına) değineceğiz.

Algler küçük tek hücreli türlerden (mikroalg) karmaşık çok hücreli yapılara kadar çeşitlilik gösteren mikroorganizmalardır. Pek çok alg klorofil içermektedir (bu nedenle yeşil renklidir) ve fotosentez yapabilirler. Algler bilinen en eski yaşam formlarından biri ve canlılığın en önemli oksijen kaynağıdır. Sucul ortamların yanı sıra nemli topraklarda, yüzme havuzlarında, göllerde ve akvaryumlarda yaşamlarını sürdürebilirler ve farklı ortamlara kolayca adapte olabilmeleri onları enerji üretimi açısından çekici kılmaktadır. Konumuzla nereden alakalı olduklarına gelince, fotosentez sırasında karbondioksit kullanarak sera gazını direkt olarak azaltma etkilerinin yanı sıra yenilenebilir biyokütle (canlıkütle) enerjisine sahiptirler ve hücrelerinin zengin yağ içeriği sayesinde biyodizel (biyoyakıt) üretiminde etkin olarak kullanımları konusunda her geçen gün yeni çalışmalar yapılmakta ve kullanımlarının yaygınlaşması için teknolojiler geliştirilmektedir.

Nisan 2018’de çıkan bir habere göre; Cornell Üniversitesi, Duke Üniversitesi ve Hawaii’deki Hilo Üniversitesi’nden bilim adamları; alg, okaliptüs ve biyoenerjiden oluşan ilginç bir karışım tarifini kullanarak dünyanın büyük bölgelerine enerji ve gıda proteini sağlamak ve aynı zamanda atmosferdeki karbondioksiti azaltmak gibi bir fikre sahipler. Cornell Üniversitesi Dünya ve Atmosfer Bilimleri profesörü ve Amerikan İklim Jeolojisi Birliği tarafından Dünya’nın Geleceği dergisinde yayınlanan yeni araştırmanın ortak yazarı Charles Greene, “Algler iklim değişikliği ile mücadele için önemli bir negatif salınım teknolojisinin kilidini açmanın anahtarı olabilir” diyerek sözlerine şu şekilde devam etmiş: “İki teknolojiyi birleştirmek – yani karbon yakalayan ve depolayan biyoenerji ve mikroalg üretimi (ABECCS) – garip bir çift gibi görünebilir, ancak dünya açlığını çözmek ve aynı zamanda iklim sistemimizi değiştiren sera gazlarının seviyesini azaltmak için yeterli bilimsel sinerji sağlayabilir.”

Bu yeni entegre sistem (karbon yakalayan ve depolayan alg biyoenerjisi – ABECCS) yiyecek ve elektrik üretirken bir karbondioksit lavabo görevi görebiliyor. Örneğin, 7,000 dönümlük bir ABECCS tesisi, aynı arazi ayak izi üzerinde üretilen soya fasulyesi kadar protein üretebilirken, aynı anda 17 milyon kilovat saat elektrik üreterek yılda 30.000 ton karbondioksit tutma potansiyeline sahip. Cornell Atkinson Sürdürülebilir Gelecek Merkezi’nde çalışan Greene’in söylediğine göre “Gelecekte karbonun fiyatı arttıkça, ABECCS çevresel olarak sürdürülebilir ve kârlı şekilde atmosferdeki karbondioksiti azaltabilir”.

Not: Bu yazıyı derlerken denk gelip izlediğim “Kingsman: Gizli Servis” filmini tavsiye ederim J Orada dünyanın geldiği bu aşamadan artık geri dönülemeyeceğini düşünen bilim insanları ve “kötü” odakların CO2 salınımını azaltmak yerine buna sebep olan dünya nüfusunu azaltma çabaları vardı ama ben inanıyorum ki algler bizi kurtaracak!

Yazıyı derleyen: Saliha Ece Özbabacan

Yazıyı düzenleyen: Mehmet Ali Öztürk

 

Kaynaklar

Görseldeki fotoğraf:

https://pixabay.com/tr/iklim-de%C4%9Fi%C5%9Fikli%C4%9Fi-k%C3%BCresel-is%C4%B1nma-2063240/

Web Kaynakları:

https://www.sciencealert.com/earth-just-passed-410-ppm-co2-levels-for-the-first-time-in-human-history

https://www.sciencealert.com/earth-carbon-dioxide-co2-levels-highest-for-800-000-years

https://scripps.ucsd.edu/programs/keelingcurve/category/keeling-curve-history/

https://scripps.ucsd.edu/programs/keelingcurve/2018/02/08/new-keeling-curve-prize-inspired-by-scripps-research-icon/#more-1520

http://www.dw.com/tr/paris-iklim-anla%C5%9Fmas%C4%B1-neden-%C3%B6nemli/a-39091216

http://www.mfa.gov.tr/paris-anlasmasi.tr.mfa

http://www.yegm.gov.tr/genc_cocuk/Yenilenebilir_Enerji_Nedir.aspx

https://phys.org/news/2018-04-algae-forestry-bioenergy-co2-thin-air.html

İlgili Makale:

Colin M. Beal vd., “Integrating Algae with Bioenergy Carbon Capture and Storage (ABECCS) Increases Sustainability”, Earth’s Future (2018). DOI: 10.1002/2017EF000704