Biomedya - Biyoteknoloji & Yaşam Bilimleri

İnsanlar yaklaşık iki asırdır atmosferi Dünya yüzeyinden değiştiriyor - ama artık Uzay Çağı'nda atmosferi uzaydan da değiştiriyoruz. Atmosfer bilimciler kısa bir süre önce, ozonun bulunduğu ve göktaşlarının yanarak yıldızlara dönüştüğü atmosferin en alttaki ikinci katmanı olan stratosferde beklenmedik metallerin izlerine rastladı. Proceedings of the National Academy of Sciences dergisinde geçen hafta yayınlanan araştırmada, araştırmacılar bu kirliliğin Dünya atmosferine yeniden giren uzay araçlarından kaynaklandığını belirledi. 

Yeni çalışmada yer almayan LATMOS atmosfer bilimcisi Slimane Bekki, bu çalışmanın "uzay faaliyetlerinin stratosferde çok önemli bir partikül kirliliği kaynağı olduğuna dair ilk gözlemsel kanıt" olduğunu söylüyor. "Daha da önemlisi, bu partiküllerin ozon tabakası üzerindeki etkilerini kimse bilmiyor" diye ekliyor ve bu molekülün insanları tehlikeli UV radyasyonundan korumadaki önemine işaret ediyor.

Genellikle, görev planlayıcılarının ana kaygısı uzay enkazının insanlara veya yapılara zarar verebileceği yere çarpmamasını sağlamaktır; ancak bu araştırmanın da işaret ettiği gibi, stratosferde buharlaşan şey, gerçek bir etki olmasa bile yine de bir etki yaratıyor olabilir. Bu malzeme bir yerlerde var olmak zorunda ve görünüşe göre stratosferde kalıyor. "Bu insan yapımı malzemeyi atmosferin bozulmamış bir bölgesi olarak düşündüğümüz yerde buluyoruz. Ve eğer stratosferde -atmosferin bu istikrarlı bölgesinde- bir şeyler değişiyorsa, bu daha yakından bakılmayı hak ediyor," diyor ortak yazar ve Purdue atmosfer bilimcisi Dan Cziczo bir basın açıklamasında.

Araştırma ekibi, yüksek irtifalarda uçmak üzere özel olarak tasarlanmış ve burun konilerinde havayı analiz eden aletlerle donatılmış uçaklarla ABD kıtası boyunca stratosferde uçtu. Bu benzersiz uçaklar - NASA'nın ER-2 ve WB-57 - tipik yolcu jetlerinin neredeyse iki katı olan yaklaşık 65.000 feet yükseklikte seyrediyor. Araştırma araçları 70,000 feet'e kadar uçarak Dünya atmosferinin yüzde 99'unun üzerine çıkabiliyor.

Stratosfer içinde, bu uçaklardaki toplama ekipmanı ağır metaller olan niyobyum ve hafniyum izleri kaydetti. Bu elementler atmosferde doğal olarak bulunmaz, ancak tipik olarak roketlerde ve uzay aracı kabuklarında kullanılırlar. Ekip ayrıca bakır, lityum, alüminyum ve kurşun da dahil olmak üzere 20'den fazla metalin beklenenden daha yüksek konsantrasyonlarını ölçtü. Stratosferdeki aerosol partiküllerinin yaklaşık yüzde 10'u metal içeriyor. 

Atmosfer bilimciler bu değişikliklerin Dünya'yı nasıl etkileyeceğinden tam olarak emin değiller. Stratosfer, artık eski uzay araçlarından gelen metallerle aşılanmış küçük sülfürik asit damlacıkları içeriyor. Bu metallerin varlığı, sülfürik asit damlalarının ne kadar büyüyeceği de dahil olmak üzere stratosferin kimyasını değiştirebilir. Yükseklerdeki küçük değişiklikler bile ışığın bükülme şeklini, ısı transferini ya da buz kristallerinin büyümesini etkileyebilir. 

Asıl soru, bu değişikliklerin yüzeydeki insan yaşamını nasıl etkileyeceği. Ne yazık ki bunun net bir cevabı yok, ancak geçmişte küçük stratosferik değişiklikler büyük etkilere yol açtı - ozon tabakasını yiyen CFC'lerin eklenmesi gibi. Sonunda, stratosferin zarar görmesini önlemek için uzay uçuşları için ek çevresel önlemler alınması gerekebilir.

Araştırma ekibinde yer almayan Exeter Üniversitesi atmosfer bilimcisi Jamie Shutler, "Bu parçacıkların üst atmosferde görünmemesinin tek yolu uyduların ilk etapta fırlatılmamasıdır" diyor. "Daha az fırlatmak, uyduların daha uzun ömürlü olmasını sağlamak (böylece daha az fırlatmamız gerekir) ya da endüstriyi uyduların bileşenlerini kamuya açık hale getirmeye teşvik etmek (böylece üreticileri potansiyel zararlı etkiler konusunda yönlendirebiliriz) ileriye dönük olası yollardır." Bu yeni bulgunun stratosferik kirlenme konusundaki "endişelerimizi doğruladığını" da sözlerine ekliyor.

Ancak bu sorunu çözmeden önce, NOAA'da atmosfer bilimci olan başyazar Daniel Murphy, "yeniden girişin stratosferi etkileyebileceği kavramı üzerinde düşünülmesi gerekiyor" diyor. Bu fikrin hala inanılmaz derecede yeni olduğunu ve bu kirliliğin ölçeğini ve potansiyel sonuçlarını anlamak için çok daha fazla araştırma gerektireceğini vurguladı.

Uzay araçlarının fırlatılma ve yeniden gönderilme hızı arttıkça potansiyel etkilerin de artması beklenmektedir. Çalışmanın yazarlarından ve The Aerospace Corporation'da iklim bilimci olan Martin Ross, yaptığı basın açıklamasında, son beş yılda uzay ajansları ve özel şirketlerin 5.000'den fazla uydu fırlattığını belirtti. "Bunların çoğu önümüzdeki beş yıl içinde geri dönecek ve bunun stratosferik aerosolleri nasıl etkileyebileceğini bilmemiz gerekiyor" dedi. Ekip, metal içeren parçacıkların oranının önümüzdeki birkaç on yıl içinde, özellikle de uzay enkazını atmosfere geri fırlatarak azaltmaya yönelik yaklaşan planlar sayesinde, yüzde 10'dan yüzde 50'nin üzerine çıkabileceğini tahmin ediyor.

Yine de bu çabaların ve yaklaşan fırlatmaların Dünya üzerindeki olası etkilerinin farkında olunması ve araştırmacıların bu etkilerin boyutunu belirlemek için daha fazla çalışma yapması gerekiyor. Cziczo, "Gezegenimizi anlamak en acil araştırma önceliklerinden biridir" dedi.

Kaynak: popsci.com