İklim Değişikliği ve Küresel Isınma, İnsanlar da Dahil Tüm Hayvanların Beyin ve Sinir Sistemini Nasıl Etkiliyor?

İklim değişikliği, 21. yüzyılın en büyük sorunlarından biridir. Isı tutucu gazların ortaya çıkmasıyla birlikte değişen sıcaklık ortalamaları ve gaz bileşenlerinin yoğunluğu, canlıların uyum sağlayamayacağı kadar büyük bir hızla anormal seviyelere çıkmıştır ve bu durum, giderek kötüleşmeye devam etmektedir. Sanayi Devrimi ile birlikte artış göstermeye başlayan karbondioksit oranı, 1750’li yıllardan bugüne dek %40’lık bir artışla; 280 ppm’den (ppm, "milyonda parçacık sayısı" demektir) 394 ppm’e artmış ve ortalama sıcaklık 1.5°C yükselmiştir ve bu artışın 0.3°C'lik kısmı 1750-1900 yılları arasında yaşanmıştır; geri kalan 1.28°C'lik kısmı ise 1900-2016 yılları arasında yaşanmıştır^[1] (bunun da 0.45°C'lik kısmı, 1995 yılından bu yana yaşanmıştır^[2]).

İklim Krizi

Atmosferdeki karbondioksit yoğunluğunun artışındaki temel sebep, başta fosil yakıt kullanımı olmak üzere, ormansızlaşma, çevre kirliliği gibi, gezegenin en bilinçli canlısı olduğu iddia edilen insan faaliyetleridir. İnsan-harici doğal süreçlerin buna etkisi çok daha düşüktür (veya hiç yoktur).

İklim Değişikliğinin Canlılar ve Çevreleri Üzerindeki Etkisi

İklim değişikliğinin en büyük etkilerinden biri olan sıcak hava hareketlilikleri, küresel ısınmaya sebep olmaktadır. Bu durumda küresel ısınma da kuraklık, buzullarda erime, seller ve şiddetli kasırgalar gibi hava olaylarına doğrudan etki eden bir faktör haline gelmektedir. Buzullarda erime ise okyanus ve deniz sularının yükselmesi dolayısıyla toprak kayıpları demektir.

Bunlardan anlaşılabileceği üzere iklim değişikliği ekosistemde pek çok düzensizliğe yol açmakta ve bunlar bir zincir halinde ilerlemektedir. Ekosistemin bir parçası olan her canlının iklim değişikliğinden etkilenmesi kaçınılmazdır. Daha önce beş tanesinin gerçekleştiği bilinen büyük kitlesel yok oluşların altıncısına, iklim değişikliği ve küresel ısınmanın aracılık edeceği tahmin edilmektedir. Altıncı kitlesel yok oluşun ise pek çok canlı türünü tehdit ettiğini, WWF, 2018’de yayınladığı Yaşayan Gezegen Raporu’yla teyit etmiştir. Bu rapora göre günümüzde yaklaşık 400 türün nesli tükenme tehlikesi altındadır.

Daily Mirror

Sıcaklığın Sinir Sistemi Üzerindeki Etkileri

İklim değişikliğinin gezegenimizdeki tüm canlıların çevresinde olumsuz etkileri olsa da, diğer canlılara nazaran daha dirençsiz olan hayvanlar, ve haliyle insanlar, çok daha fazla etkilenmektedirler. Hayvanlar çevrelerindeki bu değişimlere beyin ve sinir sistemiyle tepki verdikleri için, iklim değişikliğinin etkilerini sinir sistemi üzerinde gözlemlemek mümkündür.^[3]

Yapılan çalışmalar henüz çok kısıtlı veriler içerse de hemen hepsinin temelinde sıcaklığın, ısı stresi ve hipertermi aracılığıyla sinir sistemi gelişiminde, nöronların yapısında ve gen anlatımında küresel ısınmanın birçok etkisinin olduğu yatmaktadır. Termal ortamlar ısıya bağlı strese ve ölüm oranlarında artışa sebep olabilmektedir.

1995 yılında Amerika’da ve 1983-2006 yılları arasında İspanya’da yapılan çalışmalara göre sıcak havaların sinir sistemi hastalıklarına sahip kişilerde ölüm riskini artırdığı gözlemlenmiştir.^{[3], [4]} İklim değişikliğinin de küresel ısınma dolayısıyla termal ortam benzeri bir hava durumuna sebep olduğu aşikardır ve bu gibi termal ortamlar aynı zamanda sıcak çarpması gibi sağlık sorunlarına yol açabilmektedir. Sıcak çarpması, çevresel koşullarla yüksek ısıya maruz kalma durumunda ortaya çıkar ve hipertermiye sebep olabilir. Canlının yaşamını tehdit edecek boyutlara, nöbet, koma, deliryum ve merkezi sinir sisteminde fonksiyon kaybına yol açarak ulaşabilmektedir.

Yüksek sıcaklığın vektör yoluyla taşınan yani bulunduğu organizmada konak olarak varlığını sürdüren canlıların neden olduğu hastalıklar üzerinde de patojeniteyi tetikleyici rolünün olduğu ve özellikle ılıman iklimlerde bu hastalıkların ve belirtilerinin görülme sıklığının arttığı düşünülmektedir.^[5] Sıtma, Chagas hastalığı bir diğer adıyla Amerikan Trypanosoma enfestasyonu ve Helmint enfeksiyonları bu vektörel hastalıklara örnek olarak verilebilir. Sıtma, dişi anofel sivrisinekler aracılığıyla plazmodyumların insanlara taşınmasıyla; Chagas hastalığı, tahtakurusunun ısırmasıyla, Trypanosoma cruzi paraziti aracılığıyla; Helmint enfeksiyonlarıysa bir grup ökaryotik parazit olan Helmintler dolayısıyla ortaya çıkar. Bu üç vektörel hastalıkta da ensefalit (beyin iltihabı), menenjit yani beyin zarının iltihabı ve çeşitli felçler belirti olarak kendini gösterebilmektedir. Bu örneklerde bağışıklık sisteminin özellikle sempatik sinir sistemi ile olan iki yönlü etkileşiminin sonuçlarını da gözlemlemek mümkündür.

Belirtilen hastalıklara sebep olan vektörler beyin veya sinir sistemi üzerinde konak olmasa dahi meydana getirebilecekleri etkilerden beynin de sinir sisteminin de payını alabileceğini rahatlıkla görebiliyoruz. Tüm bunların dışında Almanya’da 2011-2012 yılları arasında 5°C’lik sıcaklık artış ve azalışlarına bağlı olarak migren vakalarında %20 oranlarında artış bildirilmiştir.^[6]

Bunların yanında sıcaklığın insan dışındaki hayvanlara olan etkisine verilebilecek en güzel örneklerden biri ise, birkaç farklı balık türünde sıcaklığın cinsiyet farklılaşması ve yumurtlama rutinine etki ettiği ve balıkların üreme davranışlarında değişiklikler yaşanmasına sebep olduğudur^[7]. Bu, aynı zamanda sıcaklığın, sinir sistemi ve endokrin sistemin iki taraflı etkileşimi üzerindeki etkisini görünür kılar. Küresel ısınma, yönlü sıcaklık değişimi dolayısıyla hayvanlarda kalibrasyonu bozarak ilkbahar göçmenlerinin [Monarch kelebekler (Danaus plexxipus) vb.] yanlış yönlere uçmasına da sebebiyet verebilir^[3]. Deniz canlılarında ise bu, planktonik organizmaların birincil tüketiciler tarafından saldırıya uğradıklarında ortaya çıkan uçucu organik bileşiklerin deniz suyunda kalıcılığının artması gibi bir etkiye sebep olabilir. Uçucu organik bileşikler daha yüksek seviyedeki yırtıcıların avlarını bulmak için kullandıkları bir ipucudur. Deniz suyunda kalıcılıklarının artışı bu canlıların uçucu organik bileşiklere olan nöral duyarlılıklarını özellikle koku kalitesi bakımından düşürerek, kabiliyetlerini zayıflatabilir.^[3]

Sıcaklık Harici Değişimlerin Sinir Sistemine Etkileri

Küresel ısınma, atmosferde sadece sıcaklık değişimine sebep olmamaktadır. Su kimyası, pH dengesi, barometrik basınç, okyanuslarda asidifikasyon, CO₂ konsantrasyonu gibi pek çok abiyotik koşulu da doğrudan veya dolaylı olarak etkilemektedir. Bu koşulların dengesinin bozulmasının da yine canlılar üzerinde çeşitli etkileri olmaktadır.

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Neden Desteğe İhtiyacımız Var?

Aslında maddi destek istememizin nedeni çok basit: Çünkü Evrim Ağacı, bizim tek mesleğimiz, tek gelir kaynağımız. Birçoklarının aksine bizler, sosyal medyada gördüğünüz makale ve videolarımızı hobi olarak, mesleğimizden arta kalan zamanlarda yapmıyoruz. Dolayısıyla bu işi sürdürebilmek için gelir elde etmemiz gerekiyor.

Bunda elbette ki hiçbir sakınca yok; kimin, ne şartlar altında yayın yapmayı seçtiği büyük oranda bir tercih meselesi. Ne var ki biz, eğer ana mesleklerimizi icra edecek olursak (yani kendi mesleğimiz doğrultusunda bir iş sahibi olursak) Evrim Ağacı'na zaman ayıramayacağımızı, ayakta tutamayacağımızı biliyoruz. Çünkü az sonra detaylarını vereceğimiz üzere, Evrim Ağacı sosyal medyada denk geldiğiniz makale ve videolardan çok daha büyük, kapsamlı ve aşırı zaman alan bir bilim platformu projesi. Bu nedenle bizler, meslek olarak Evrim Ağacı'nı seçtik.

Eğer hem Evrim Ağacı'ndan hayatımızı idame ettirecek, mesleklerimizi bırakmayı en azından kısmen meşrulaştıracak ve mantıklı kılacak kadar bir gelir kaynağı elde edemezsek, mecburen Evrim Ağacı'nı bırakıp, kendi mesleklerimize döneceğiz. Ama bunu istemiyoruz ve bu nedenle didiniyoruz.

Destek Ol

Örneğin su kimyasındaki değişiklikler sulak ortamlarda yiyecek arayan canlıların bilişsel performasını etkileyebilecek derecede önemlidir. Hatta okyanuslardaki asitlenmenin sinir sistemine doğrudan etki edebileceği, denizlerde yaşayan balıkların özellikle davranışlarında gözlemlenmiştir. Asidifikasyonun artmasıyla ağır ve toksik metallerin besin zincirine dahil olması söz konusu olabilir. Bu da besin zincirinde hali hazırda var olan canlıları toksik strese sokabilir. Örneğin okyanuslarda sıcaklık artışının cıva metillenmesini artırdığı ve her 10°C için balıklarda %3-5 oranında cıva alımının artışı saptanmıştır.^[8] Okyanus asidifikasyonu kaynaklı plazma ve iyon kimyasındaki değişikliklerin, memelilerin merkezi sinir sisteminde ana inhibitör transmitterler olan GABAerjik nöronların performansını etkilediği de gözlemlenmiştir^[3]. Buna bağlı ilerleyen sinyal yolakları da okyanus asidifikasyonuna yanıt olarak değişebilmektedir.

İklim değişikliğinin temel sebeplerinden biri sera gazının yüksek miktarda açığa çıkışıdır. Atmosferdeki CO₂ yoğunluğunun artmasının da en büyük nedeni budur. CO₂ yoğunluğunun artışı, pek çok araştırmada kanıtlandığı üzere, bilişsel performansta düşüklüğe sebep olmaktadır. 2018’de yapılan bir araştırmada hava kirliliği, Alzheimer hastalığı benzeri nörodejeneratif beyin patolojilerindeki (Parkinson, Prion, Huntington hastalığı vb.) belirtilerle de ilişkilendirilmiştir.^{[9], [8]}

Yine 2018’de, Kaliforniya Üniversitesi’nden Jason Kilian ve Masashi Kitazawa tarafından yapılan bir başka araştırma da hava kirleticilerin merkezi sinir sisteminde nörotoksisiteye aracılık ettiğini, bilişsel gerilemeye, bunama ve Alzheimer’a yol açabileceğini doğrulamıştır.^[10]

2015’te Massachusetts’te yapılan bir araştırmaya göreyse, trafikten dolayı daha yoğun parçacık kirliğinin olduğu bir karayolunun 50 metre yakınında yaşayan çocuklarda, 200 metre yakınında yaşayan çocuklara nazaran daha düşük IQ, özellikle el-göz koordinasyonu gerektiren motor becerilerini yerine getirmede zayıflık görülmüştür.^[11]

2017’de Los Angeles’ta 9-11 ve 18-20 yaştaki çocuk ve yetişkinler üzerinde yapılan çalışmalar da bunu destekler nitelikte sonuçlar vermiştir.^[12] Tüm bunlar üzerine dünyanın çeşitli bölgelerindeki hava kirliliğinin detaylarını verebilen siteler geliştirilmiştir.

İklim değişikliğinin bunca fizyolojik etkisinin yanında psikolojik etkilerinin olması da kaçınılmazdır. Depresyon, anksiyete, travma sonrası stres bozukluğu, artan madde kullanımı ve intihar ile de ilişkilendirilmiştir.^[13] Doğrudan etkileri olduğu gibi dolaylı olarak da iklim değişikliğinin meydana getirdikleri bu durumları tetikleyebilir. Örneğin; sel felaketleri sonrasında evlerine su sızan insanlarda depresyon riskinin 8 kat daha fazla olduğu gözlemlenmiştir.^[14] ABD’de yapılan bir araştırmaya göre aşırı hava ısınmasına kısa süreli dahi maruz kalmanın kötü ruh haline yol açtığı saptanmıştır. Aynı araştırmada 1°C’lik 5 yıllık ısınma zihin sağlığı hastalıklarından %2’lik bir artışla ilişkilendirilmiştir.^[15]

Asgari Düzeyde Etkilenmek İçin Neler Yapabiliriz?

Bu aşamada ilk olarak hali hazırda var olan durumdan birinci yoldan nasıl asgari düzeyde etkilenebileceğimizi düşünmek doğru olacaktır.

Bunun için de öncelikle yukarıda bahsettiğimiz hava kirliliğinin yoğunluğunu gösteren sitelerdeki verilere göre -mümkünse- yerleşim yapmak, özellikle çocuk gelişimi açısından sağlıklı olacaktır. Yine aynı temelden gidecek olursak yoğun trafiğin bulunduğu karayolları çevresinden olabildiğince uzak kalmakta fayda vardır.

Bu tarz hava kirliliğinin yüksek oranlarda gözlemlendiği yerleşim bölgelerinden uzaklaşabilmek belki bir noktaya kadar mümkündür; ancak termal havadan kaçış bu kadar kolay olmayacaktır. Bu aşamadaysa bireysel olarak etkisini gözlemleyemeyecek olsak da iklim değişikliğini tetiklemekten kaçınmak yapılması gerekenlerin en başında gelmektedir.

Karbon emisyonunu azaltacak enerji kaynaklarına yönelmek ve ormansızlaşmanın önlenmesi, iklim değişikliğinin hızını büyük oranda kesecektir. Özellikle CO₂ salınımının önümüzdeki on yıl içerisinde %45 oranında azaltılması gerekmektedir. Bunun yolu da fosil yakıt kullanımını olabildiğince kısıtlamaktan geçmektedir. Uzmanlar, değişen iklim koşullarında eğitimsel verimliliği, üretkenliği ve güvenliği korumak için binalara sürdürülebilir adaptasyon sağlayacak önlemler alınmasını tavsiye etmektedir.^[16]

Bunların bireysel olarak tam verimle sağlanabilmesi halinde dahi etkimiz, hükümetlerin yapması gerekenleri yapmadıkları takdirde olması gereken seviyeye ulaşamayacaktır. Toplum ve birey olarak yapılması gerekenlerin sorumluluğu üstlenildiği takdirde başarı oranımızın %90’lara varması söz konusudur.^[24]Bilinçlenmek ve bilinçlendirmek de bu sorumluluğu üstlenmenin ve üstlendirmenin sağlanmasındaki ilk adım olmalıdır.

Sonuç

Sinir sisteminin tüm bu olumsuz abiyotik koşulların zararları karşısında yeni seçici özellikler getireceği ve evrimine bu yönde devam etmesi halinde, kendi başa çıkma mekanizmasını geliştirebileceği de ihtimaller dahilindedir. Fakat bu mekanizmalar iklim değişikliği karşısında canlıların davranışlarının değişmesinin engellenmesi yönünde de ilerleyebilir; çünkü canlılık tarihi, yok oluşlarla doludur ve var olmuş tüm türlerin %99'undan fazlası yok olmuştur. Bu durumda bazı türlerin adaptasyon ihtimallerinin azalması ve iklim değişikliğinin etkilerinde bir azalma gözlemlenmediği takdirde, sonlarının gelme ihtimali de artmış olacaktır. Bu gibi olumsuz riskleri ortadan mümkün mertebe kaldırmak için bireysel ve toplumsal olarak üzerimize düşeni yapmamız gerektiğini unutmamız gerekmektedir.