Bilim insanlarına göre Çin Seddi'ni 'yaşayan bir deri' koruyor

Science Advances dergisinde 8 Aralık'ta yayınlanan çalışmanın yazarlarından toprak ekoloğu Matthew Bowker'a göre, Çin Seddi'ndeki bu toprak yüzeyleri, biyokabuk olarak bilinen küçük, köksüz bitkiler ve mikroorganizmalardan oluşan "canlı bir deri" ile kaplıdır ve bu da miras alanının dayanma gücünün bir kaynağıdır.

Kuzey Arizona Üniversitesi'nde doçent olan Bowker bir e-postada, "(Biyokabuklar) dünyanın her yerinde kurak bölgelerin topraklarında yaygındır, ancak bunları genellikle insan eliyle inşa edilmiş yapılarda aramayız" dedi.

Geçmişte yapılan çalışmalar, liken ve yosun biyokabuklarının, mikrobiyal toplulukların estetik değer üzerindeki uzun vadeli etkileri, asit ve diğer metabolitlerin üretimi ve erozyona ve kaya ayrışmasına neden olabilecek mikro ortamların değiştirilmesi nedeniyle modern miras taş yapılar için yıkıcı bir tehdit olduğunu ortaya koymuştur. Bu bulgular, Çin Seddi'nin bazı bölümlerinin tepesinde yetişen bitkilerin kaldırılmasına yol açmıştır. Ancak yeni makaleye göre, biyokabukların etkileri toprak yapılar için farklı görünüyor ve siyanobakteri ve yosun toplulukları aslında Çin Seddi'nin stabilitesini artırıyor ve erozyona karşı direncini geliştiriyor.

Ming Hanedanlığı döneminde 1368 ile 1644 yılları arasında inşa edilen alanın sekiz sıkıştırılmış toprak bölümünden 300 mil (483 kilometre) boyunca alınan örnekleri inceleyen çalışma yazarları, alanın üçte ikisinden fazlasının biyokabuklarla kaplı olduğunu tespit etti. Araştırmacılar, biyokabukla kaplanmış örneklerin stabilite ve mukavemetini "Dünya'nın canlı derisi" olmayan örneklerle karşılaştırdıklarında, biyokabuklu örneklerin olmayanlara göre üç kat daha güçlü olduğunu keşfettiler.

"Bu tür bitki örtüsünün Çin Seddi'ni tahrip ettiğini düşünüyorlardı. Sonuçlarımız bunun tam tersini gösteriyor," diyor Çin Tarım Üniversitesi'nde toprak bilimi profesörü olan çalışma yazarlarından Bo Xiao. "Biyokabuklar Çin Seddi üzerinde çok yaygın ve varlıkları Seddin korunması için çok faydalı."

'Bir battaniye gibi'

Siyanobakteri, alg, yosun, mantar ve liken gibi bileşenlerden oluşan biyokabuklar, kurak alanların üst topraklarında yaşar. Gezegen yüzeyinin tahminen %12 'sini kaplayan bu küçük bitki ve mikroorganizma topluluklarının gelişmesi onlarca yıl veya daha uzun sürebilir. Minyatür ekosistemler oluşturan biyokabuklar toprağı stabilize eder, su tutma oranını arttırır, azot ve karbon fiksasyonunu düzenler.

Bunu kısmen, doğru koşullar altında toprak gözenekleri için bir "anti-infiltrasyon tabakası" görevi gören yoğun bir biyokütle ve tuz hasarını teşvik eden besin maddelerinin doğal emilimi sayesinde yapabilirler. Yeni çalışmaya göre, biyokabukların salgıları ve yapısal katmanları da iç içe geçerek, Çin Seddi'ni tehdit eden aşındırıcı güçlere karşı mukavemet ve stabiliteyi destekleyen toprak parçacıklarını bir araya getiren "yapışkan bir ağ" oluşturuyor.

Araştırmacılar, iklim koşullarının, yapı tipinin ve biyokabuk türünün, biyokabuğun koruyucu işlevinde rol oynadığını ve aşınabilirliği azaltmasının, ayrışma riskinden "çokdaha fazla" olduğunu tespit etti.

Çıplak sıkıştırılmış toprakla karşılaştırıldığında, Çin Seddi'nin siyanobakteri, yosun ve liken biyokabuk kaplı bölümleri gözenekliliği, su tutma kapasitesini, aşınabilirliği ve tuzluluğu %48'e kadar azaltırken, basınç dayanımını, penetrasyon direncini, kesme dayanımını ve agrega stabilitesini %321'e kadar artırdı. Grup içinde, yosun biyokabuklarının en kararlı olduğu görülmüştür.

Xiao, "(Biyokabuklar) Çin Seddi'ni havadan, sudan ve rüzgârdan ayıran bir battaniye gibi kaplıyor" dedi.

Suyu dışarıda tutmak ve tuz birikimini önlemek için çalışan biyokabuklar, kimyasal ayrışmaya karşı direnç göstererek, toprak parçacıklarının dağılmaya karşı birbirine bağlanması için bir "tutkal" görevi gören maddeler üreterek toprak özelliklerini daha güçlü hale getirdiğini belirtti.

Biyokabukların belirsiz bir gelecekteki rolü

Bir biyokabuğu oluşturan toplulukların çoğu, büyüyen ve içinde büyüdüğü ortamları diğerleri için uygun hale getiren tek bir organizmadan başlar. Arizona Eyalet Üniversitesi'nde sürdürülebilir mühendislik için doğa temelli çözümler üzerinde çalışan yardımcı doçent Emmanuel Salifu, iklim değişikliğinin etkilerine karşı hala savunmasız olmalarına rağmen, sürekli gelişen bu organizmaların gelecekteki aşırı uçlara uyum sağlamak için iç mekanizmalar kullanmasının beklendiğini söyledi.

Yeni çalışmada yer almayan Salifu, bu doğal uyum yeteneğinin biyokabukları, ısınan dünyamızda yapısal korumayı ele almak için doğa temelli müdahaleler için büyük adaylar haline getirdiğini söyledi.

"Daha yüksek sıcaklıklara sahip olsak bile, bu koşullarda performans göstermeye zaten uygunlar" dedi. "Büyümelerini büyük ölçekte tasarlarsak daha iyi hayatta kalabileceklerini varsayıyoruz."

Rüzgar erozyonu, yağışların aşındırması, tuzlanma ve donma-çözülme döngüleri, ciddi bozulma riski taşıyan ve çökmeye karşı savunmasız olan Çin Seddi'ni birbirine bağlayan binlerce kilometrelik yapılarda çatlama ve parçalanmalara yol açmıştır. Yükselen sıcaklıklar ve artan yağışlar da duvarın biyokabuk örtüsünün azalmasına neden olabilir.

Salifu'ya göre, inşaat sektörü biyokabukların tarihi koruma potansiyeli konusunda hala bölünmüş durumda.

"Geleneksel fikir, biyolojik büyümenin yapılar için iyi olmadığı yönünde. Estetiği etkiler, bozulmaya yol açar, genel yapısal bütünlüğü etkiler" dedi. Bununla birlikte, bu sonuçları destekleyen somut araştırma eksikliği olduğunu da sözlerine ekleyen Salifu, "jüri bu konuda hala kararsız" dedi.

Salifu yeni çalışmayı, toprak miras alanlarının korunması için biyokabuk mühendisliğinin potansiyel avantajlarının kanıtı olarak görüyor - her ne kadar bu hala gelişmekte olan bir alan olsa da. Salifu, araştırmanın doğal bitki ve mikroorganizma topluluklarının "Çin Seddi gibi toprak yapıların yapısal bütünlüğünü, uzun ömürlülüğünü ve dayanıklılığını geliştirme kapasitesine sahip olduğunu" ortaya koyduğunu söyledi.

Salifu makalenin, "endüstriyi (biyokabuk mühendisliği) hakkında düşünmeye başlayabileceğimiz noktaya yaklaştırmak için elimizi daha da çabuk tutma konusunda uzun bir yol kat ettiğini" belirtti.

Çalışmanın yazarları ayrıca çalışmalarının, dünya çapındaki diğer sıkıştırılmış toprak miras alanlarının korunması için biyokabuk yetiştirme olasılığını araştırmak için bir durum oluşturduğunu söylüyorlar.

Xiao, Çin Seddi'nin her yıl milyonlarca ziyaretçi çeken bir turizm merkezi olmasının ötesinde, büyük bir kültürel öneme sahip olduğunu ve bu nedenle onu koruyan biyokabukların çok önemli olduğunu söyledi.

CNN'e verdiği demeçte Xiao, "Çin Seddi, Çin medeniyetinin kültürel merkezidir" dedi. "Onu gelecek nesillerimiz için korumak için elimizden geleni yapmalıyız. Çocuklarımız için, torunlarımız için."

Ayrıca okuyun:

Kaynak: edition.cnn.com

Bilim insanlarına göre Çin Seddi'ni 'yaşayan bir deri' koruyor