Bir maddenin doğada yok olma süresi nasıl belirlenir?

Merhabalar bu çok güzel bir soru. Benden ziyade bir çevre mühendisinin yanıt vermesi çok daha doyurucu olur ancak ben de bilgilerim doğrultusunda cevap vermeye çalışayım.

Öncelikle kaynak bulamadığınız için aşağıya cevabımda kullandığım birkaç kaynağı ekledim. Bunun yanı sıra genel bilgi edinmek amacıyla Vikipedi sayfası da bıraktım ancak direkt Vikipedi okumaktansa, orada verilmiş kaynakları okumanızı tavsiye ederim.

Doğal veya yapay herhangi bir maddenin doğada bozunması için gerçekleşen sürece biyobozunma denir. Sizin de belirttiğiniz gibi plastik, cam, kağıt ve benzeri maddelerin doğada ne zaman bozunduğu ile alakalı pek çok içerik bulunmakta. Bu saydığınız malzemelerin hepsi doğal yollarla bozunurlar. Bu doğal yollardan kasıt, atıklarımızı kendileri için enerji üretmeye kullanan bakterilerden tutun da, atıkların güneş ışınlarının radyoaktif etkisi altında parçalanmasına kadar değişiklik gösterebilir.

Bilim adamları bir maddenin doğada ne kadar sürede bozunacağını hesaplamak için respirometre testleri uygularlar. Buna basit bir örnek verelim, bir elma çöpünü anaerob veya aerob bakterilerin bulunduğu bir kaba alıp kapatalım. Aerob, yani oksijenli solunum yapacak olan bakteriler için gerçekleşen tepkime şu olacaktır:

Vikipedi

Elmadaki şeker, bakteriler tarafından oksijenle tepkimeye girer ve karbondioksit açığa çıkarır. Respirometre cihazı da açığa çıkan karbondioksit miktarını ölçer. Bilim insanları bu sayede elma çöpünün tümü bakteriler tarafından yenildiğinde açığa çıkan karbondioksit miktarını ve beraberinde geçen süreyi ölçerler. İşte bu şekilde bir maddenin ne kadar sürede doğada bozunacağını tahmin edebiliyoruz.

Peki ya plastikler? Örneğin plastik poşetlerimizin hammaddesi olan polietileni ele alalım. Polietilenden yapılmış parmak ucu büyüklüğünde bir poşeti respirometreye koyalım. Maalesef ne kadar süre geçerse geçsin ne bir karbondioksit çıkışı ne de bozunmaya dair bir fiziksel değişim görülür. Bunun sebebi de basitçe, bakterilerin plastiği tüketememesidir. Petrol ürünü yapay bir madde olan polietilen, bakterilerin beslenebilmesi için oldukça uzun zincirlere sahiptir ve parçalanması oldukça zordur.

O zaman aklımıza hemen şu soru gelecektir: "Madem plastik bozunmuyor o halde bize gösterilen bu '1000 yılda bozunur' ifadelerinin kaynağı nedir?"

Plastiklerin bozunmasını respirometrelerde gözlemleyemesek de, bir plastik zincirinin nasıl bozulabileceğini ve bunun sonucunda açığa çıkacak ufak karbon bileşiklerini biliyoruz. Yeterince ısı verildiğinde plastik poşeti oluşturan polietilen zincirleri kırılır ve pek çok irili ufaklı organik bileşik açığa çıkar. Küçülmüş bu karbon bazlı bileşikleri bakteriler kolaylıkla tüketebilirler. Güneşin altında kalan bir plastik poşetin polietilen zincirleri radyoaktif ışınların etkisi altında kalırsa çözülmeye başlar. Bu sayede bakteriler, poşetten açığa çıkan monomerleri ve molekülleri tüketebilirler. Bu sürecin gerçekleşmesi için de bilim insanları en iyi ihtimalle 1000 sene gibi bir süre tahmininde bulunuyorlar ancak gerçek süre 1000 seneden çok ama çok daha uzun olabilir.

Plastik poşet üzerinden verdiğimiz analiz örneği birçok atık maddeye uygulanabilir. Bu yöntemlerle atıklarımızın doğada ne kadar sürede bozunacağını az çok tahmin edebiliyoruz. Ancak günümüzde bu konuyla ilgili pek çok gelişme var. Biyobozunur plastik üretimi ve plastik yiyen bakteriler de bunlar arasında.

Geri dönüşüm ve atıklardan enerji üretimi gibi konular dünyamızı çok yakından ilgilendiren konulardır. Atıklarımız pek çok ekosistemi bozuyor, dünyayı kirletiyor ve canlılara zarar veriyor. Dünyamız yaşanmaz hâle geldiğinde en çok zarar görecek olan bizler olacağız. Bu yüzden bizlere düşen görev atıklarımızın dünyaya nasıl etkileri olduğunu iyi bilmek, araştırmak ve çevremize yaymaktır.