Fotosentez güneş ışığındaki enerjiyi kullanarak karbondioksit ve sudan organik bileşik oluşturma işlemi olarak tanımlanır. Bu işlem esnasında yan ürün olarak da oksijen üretilir. Fotosentez yapan canlılar deyince aklımıza ilk gelen hep bitkilerdir. Oysa ki atmosferdeki oksijenin büyük çoğunluğunun üretimini sağlayan bir gizli kahraman daha vardır: fitoplankton yani bitkisel planktonlar. Fito Yunanca bitki, plankton ise gezgin ya da sürüklenen anlamına gelmektedir. Yani plankton dediğimiz organizmalar tam olarak hareket kabiliyeti olmayan, suyun akıntısıyla sürüklenen canlılardır. Aslında bazı planktonların –hayvansal olanların- hareketi sağlayan yapıları bulunsa da yine de suyun akıntısına karşı koyacak güçte değillerdir.

Bitkisel planktonlar aklınıza gelebilecek bütün su kütlelerinde -göller, nehirler, denizler, okyanuslar, geçici su birikintileri- bulunabilirler. Dünyanın yüzölçümünün yaklaşık %71’inin okyanuslarla çevrili olduğunu düşünürsek, fitoplanktonların ne kadar yüksek bir oranda bulunduğunu hayal etmek güç olmaz. Kulağa şaşırtıcı gelse de fitoplanktonlar atmosferdeki oksijenin yarısından fazlasını üretirler.

Aynı bitkiler gibi fitoplanktonların fotosentez yapabilmesi için de uygun şartların sağlanması gerekmektedir: yeterli gün ışığı, havadaki karbondioksit, besin tuzları (azot ve fosfor) ve uygun sıcaklık koşulları. Gün ışığının yeterli olmadığı durumlarda ve çok düşük sıcaklıklarda fotosentez gerçekleşmesini beklemeyiz. Bu yüzden hem karasal ekosistemlerde hem de sucul ekosistemlerde fotosentez hızı sıcaklığın artmaya başladığı bahar aylarında artmaya başlar ve en yüksek hızına ulaşır. Bitkisel planktonların en yüksek büyüme hızına ulaştığı bu dönemler için fitoplankton patlamaları deyimi kullanılmaktadır. Bir fitoplanktonun yaşam döngüsü birkaç günle sınırlı olsa da, bu patlamalar birkaç hafta sürebilmektedir.

Okyanuslardaki fotosentez koşullarından bahsederken, tahmin edebileceğiniz gibi her yerde aynı uygun koşulların bulunduğunu söyleyemeyiz. Özellikle buzullarla kaplı kuzey enlemlerinde düşük sıcaklıklarda fotosentez yapabilecek koşullar bulunmaz. Fakat son yıllarda artan sıcaklıklar ve buzulların hızla erimeye başlaması bu olguları biraz değiştirmeye başladı. Geophysical Research Letters dergisinde geçtiğimiz ay yayınlanan bir çalışmaya göre Kuzey Buz Denizi’ndeki fitoplankton patlamaları her yıl daha erken tarihlerde gözlemlenmeye başladı ve fitoplanktonların etkin olduğu dönem süresi uzadı. Araştırmacılar uydu görüntülerinden okyanus renk verisini kullanarak 2003-2013 yılları arasındaki fitoplankton ve fotosentez etkinliğini analiz ederek bu sonuçlara ulaştılar.

Araştırma sonuçlarına göre daha önceden buzullarla kaplı ve fitoplankton etkinliği olmayan alanlarda da fitoplankton patlamaları artık gözleniyor. Özellikle her 10 yılda bir, fitoplanktonların Bering Denizi ve Kara Denizi’nde birer derece kuzeye doğru yayılış göstermeye başladığı kaydedildi. Araştırmacılar birkaç 10 yıl sonra yaz aylarında buzulların tamamen eriyebileceğini ve bu durumda da fitoplankton patlamalarının 80 derece enleminin üstüne çıkabileceğini de belirtiyorlar. Bununla birlikte kutup bölgelerinde besin tuzu (azot, fosfor) az olacağı için fitoplankton patlamalarının büyüklüğünün çok da yüksek olmayabileceğini belirtiyorlar.

İlk bakışta daha önceden fitoplankton büyümesinin gözlemlenmediği alanlardaki bu olgunun atmosferdeki karbondioksit miktarını azaltacağını ve iklim değişikliğinin etkilerini azaltmak için iyi bir mekanizma olduğunu düşünebiliriz. Fakat ne yazık ki ekolojik süreçler çok karmaşık. Her yeni olgunun tahmin edebileceğimiz/edemeyeceğimiz pek çok etkisi olabilir. Bu yüzden okyanus besin zincirinin tabanını oluşturan bu canlıların yaşam döngüsündeki değişimin, bütün ekosistemi nasıl etkileyeceğinin araştırılması çok önemli bir hale geliyor. Besin zincirinin tabanındaki değişim, onlarla beslenen hayvansal planktonlar, balıklar ve balinalara kadar bütün canlıların yaşam döngüsünü etkileyebilir. Hatta Kuzey Buz Denizi’ndeki kaynaklara bağımlı göçebe hayvanlar da bu durumdan etkilenebilirler. Araştırmacılar, fitoplanktonların daha kuzeyde görülmeye başlamasının etkilerinin henüz belirsiz olduğunu söyleseler de hem besin zincirinde hem de Kuzey Buz Denizi’nin karbon döngüsündeki rolünü tamamen değiştirebileceğini belirtiyorlar.

Kaynaklar

1-     Renaut, S., Devred, E., & Babin, M. (2018). Northward Expansion and Intensification of Phytoplankton Growth During the Early Ice‐Free Season in Arctic. Geophysical Research Letters.

2- https://earthobservatory.nasa.gov/Features/Phytoplankton

3- https://news.agu.org/press-release/arctic-sea-ice-decline-driving-ocean-phytoplankton-farther-north/

 

Yazıyı hazırlayan: Tuba Bucak

Yazıyı düzenleyen: Kübra Çelikbaş

Görsel kaynağı: https://www.sailorsforthesea.org/programs/ocean-watch/searching-phytoplankton