Küresel Isınma Nedeniyle Daha Rahat Üreyen Bakteriler, Isınmayı Daha da Hızlandırabilir!

Bakteriler daha yüksek sıcaklıklara adaptasyon sağladıkça, solunum hızlarını arttırırlar ve daha fazla karbon salınımı gerçekleştirirler ve bu da iklim değişikliğini potansiyel olarak hızlandırır.

Küresel sıcaklıklar arttıkça daha fazla karbon salınması, arkeler, bakteriler ve diğer ilgili organizmalar küresel ısınmayı, mevcut modellerin önerdiğinden bile hızlı artırabilir. Imperial College London'dan bilim insanları tarafından Nature Communications dergisinde yayınlanan bir araştırma, gelecekteki iklim ısınması konusunda daha doğru modeller hakkında bilgi verebilir.

Toplu olarak prokaryotlar olarak bilinen bakteri ve arkeler, her kıtada bulunur ve dünyadaki tüm organizmaların toplam ağırlığı olan küresel biyokütlenin yaklaşık yarısını oluşturur.

Prokaryotların çoğu, enerjiyi kullanan ve karbondioksit salgılayan solunum yapar - tıpkı nefes alırken yaptığımız gibi. Belirli bir süre boyunca salınan karbondioksit miktarı, prokaryotun sıcaklığa tepki olarak değişebilen solunum hızına bağlıdır.

Bununla birlikte; sıcaklık, solunum hızı ve karbon üretimi arasındaki kesin ilişki belirsizdir. Araştırmacılar, 482 prokaryottan gelen sıcaklığa göre bir solunum hızı değişimi veritabanını bir araya getirerek, araştırmacıların çoğunluğunun daha önce düşünülenden daha yüksek derecelere göre daha yüksek sıcaklıklara karşılık olarak karbon çıkışlarını artıracağını buldular. Yaşam Bilimleri Bölümü'nden Dr. Samraat Pawar şunları söyledi:

Kısa vadede, günlerden saatlere kadar bireysel prokaryotlar metabolizmalarını hızlandıracak ve daha fazla karbondioksit üretecektir. Ancak metabolizmalarının yetersiz kaldığı azami bir sıcaklık bulunmakta.

Uzun vadede, yıllar geçtikçe, bu prokaryot toplulukları daha yüksek sıcaklıklarda daha verimli olmalarını sağlayarak, metabolizmalarını ve karbon verimlerini daha da arttıracaklardır.

Yükselen sıcaklıklar bu nedenle birçok prokaryot toplulukları üzerinde "iki katı" bir etkiye neden oluyor. Bu da hem kısa hem de uzun vadede daha verimli bir şekilde çalışmalarını sağlıyor ve küresel karbona ve bunun sonucunda oluşan sıcaklıklara daha da büyük negatif yönde katkı sağlıyor.

Araştırmacılar, prokaryotun dünyanın her yerinden ve her koşulda sıcaklık değişimlerine verdiği yanıtları derledi: 0°C'nin altındaki tuzlu Antarktika göllerinden, 120°C'nin üzerindeki termal havuzlara kadar...

Genellikle 45°C'nin altındaki orta sıcaklıkta çalışan prokaryotların, değişen sıcaklıklara karşı güçlü bir tepki gösterdiğini, hem kısa vadede hem de uzun vadede solunumlarını arttırdığını buldular.

45°C'nin üzerindeki yüksek sıcaklık aralıklarında çalışan prokaryotlar böyle bir tepki göstermedi, ancak başlangıçta bu kadar yüksek sıcaklıklarda çalıştıkları için, iklim değişikliğinden etkilenmeleri beklenmiyor.

Orta sıcaklıktaki prokaryotların ısınmaya verdiği kısa vadeli tepkiler, ökaryotlar için bildirilenlerden daha büyüktü.

Ekip, bu solunum hızı değişimlerinin prokaryot topluluklarının karbon üretimini nasıl etkileyeceğini öngören matematiksel bir model geliştirdi. Bu durum, solunum hızındaki kısa ve uzun vadeli değişikliklerin, şu anda ekosistem ve iklim modellerinde hesaba katılmamış olan karbon çıktısında beklenenden daha büyük bir artış oluşturacağını ortaya koydu. Yeni araştırmanın baş yazarı olan, Yaşam Bilimleri Bölümü'nden Thomas Smith şunları söyledi:

İklim modellerinin çoğu, tüm organizmaların solunum hızlarının aynı şekilde sıcaklığa tepki verdiğini varsayıyor, ancak çalışmamız bakteri ve arkeanın küresel ortalamadan ayrılacağını gösteriyor. Bu mikroorganizmaların birçok ekosistemdeki toplam solunum ve karbon üretimine önemli ölçüde katkıda bulunmaları göz önüne alındığında, iklim modellerinin hem kısa hem de uzun zaman dilimlerinde sıcaklık değişimlerine karşı yüksek hassasiyetlerini göz önünde bulundurmak çok önemlidir. Gelecekteki iklim tahminleri için spesifik olarak, prokaryotların sayısının ve yerel ekosistemlerdeki bolluğunun artan sıcaklıklarla nasıl değişebileceğini bilmek istiyoruz.