Haber/Çeviri: Ebru ARIMAN (TVD)
Toprak yaşıyor! Bu uçsuz bucaksız kara kütlelerinin altında, kendi esrarengiz düzeniyle yaşayan ve gezegeni yaşatan sonsuz bir dünya var.
Bahçenizden aldığınız sadece bir gram toprak, milyarlarca mikrop içeriyor. Aynı zamanda vücudumuzun üzerinde yaşayan bakteri sayısının vücudumuzdaki hücre sayısının yaklaşık 10 katı olduğunu bilmek, insana inanması zor gelebiliyor.
Bu görünmez organizmalar yaşam için hayati önem taşımaktadır. Bazı yararlı mikroplar organik yaşamın devamlılığı için önemlidir. Kimi mikroplar bitkiler için gereklidir. Bitkilerin çoğu havadaki azotu mikroplar yardımıyla alırlar. Bu nedenle, mikropların iklim değişikliğinden nasıl etkileneceği çözümlememiz gereken konuların başındadır.
Ekosistemimiz ısınır veya kurursa ne olur? Topraktaki mikroplar ne ölçüde değişecek? Bu onlara bağlı bitki ve hayvanları nasıl etkileyecek?
Tüm bu kombine olmuş organizmaların besin ağı üzerinde büyük bir etkisi var ve onların bitki parazitlerinden yırtıcılara kadar çok sayıda yaşam tarzını temsil ediyor. Bu organizmalar hakkında bilgi birikimimiz artıyor iken bizim, onların bitkiler için besinin serbest kalması ve ayrışması gibi kilit süreçlerden nasıl etkilediğini, bu toplulukların arazi yönetimine nasıl cevap vereceğini ve topraklardan aldığımız faydaları korumak için potansiyel iklim değişikliği senaryolarının etkilerini nasıl okumamız gerektiğini bilmemiz gerekiyor.
Mikroplar ya da mikroorganizmalar, büyüleyicidir. Onlar hayatın hammadde geri dönüşümü için gerekli olan, dünya’nın en küçük yaratıklarıdır.
Bazı bakteriler, metabolizma, sindirim ve bağışıklık sistemimiz açısından çok önemlidir. Mikroorganizma sayılarının, türlerin ve etkileşimlerin tüm ekolojisi, sağlık durumumuzu belirler.
Bu aynı toprakta olduğu gibidir; bitki yaşamını destekleyici ve ekolojiyle ilişkili döngü kapasitesi için kritik öneme sahip karbon, azot ve fosfor gibi besin elementlerini, topraktaki mikropların sayısı, türleri ve bu türlerin etkileşimleri, aktivite içerisinde ‘canlı’ hale getirir; ve bu bizi de kapsar.
Ayaklarımız altındaki çıplak gözle gö- remeyeceğimiz kadar küçük mikroplar -yani aslında büyük toprak sindiricileri- bitki köklerinin tanımlayabileceği ve emerek büyüyebileceği, daha kullanışlı formlarda sürekli organik madde parçalıyorlar. Bunlar, tannin, ligninler, proteinler, karbohidrat, selüloz, pektin, vs. gibi kompleks organik bileşikleri içeriyor. Bu faydalı mikroplar, bitkilere istikrarlı bir oranda hazır besin aktarımı sağlıyorlar.
Bitki aktif olarak büyürken -ve besin gereksinimi arttıkça- toprakta daha fazla mikrop üretir. Hava ısındığında, bitki ve mikroplar benzer oranda değişim gösterir. Mikroplar, bitkiler büyürken ilave beslenmeye gerek duydukları için, daha kolay absorbe edilebilir formda organik bileşenleri kırmak adına daha aktif hale gelirler. Hava soğudukça – bitkiler daha az enerjiye gereksinim duyar- aktiviteler azalır. Aktivitelerindeki azalmanın anlamı, bitkilere toprakta daha az besinin serbest kalması demektir. Bu şekilde toprak kendi besin rezervlerini tekrar yenileyebilir. Bu kendini düzenleyici döngü, doğanın bilgeliğinin bir parçası olarak milyonlarca yıldır devam etmektedir.
Minnesota Üniversitesi, Bitki Patoloji bölümünden araştırmacı Linda Kinkel: “ Toprak mikroplarının bitki büyümesinde nasıl bir rolü olduğu konusunda biz sadece bir kısım şeyleri anlayabiliyoruz” diyor. “Ama bu büyük ve bilinmeyen topluluğun [mikroorganizmaların] teknik kapasitesinin kategorizesi, son birkaç yıl içinde hızla artmıştır. “
Bir çiftçi eliyle ekilen ekin veya yabani bir tohum çimlendiğinde, bu mikrobiyal topluluk, türlerin büyümesi ve gelişmesi için seferber olur. Bitki atıkları yoluyla kimyasal sinyaller toprağa geçer ve yeraltı faaliyetlerinin senfonik ritmi başlar.
Örneğin, baklagil ailesi bitkilerinde (fasulye, bezelye, fıstık ve benzer bitkileri içerir) azot sabitleme süreci, gezegenimizi yaşanabilir kılan bu küçük bakterilerin mucizelerinden biri.
Topraktaki bakterilerin yararları bunlarla sınırlı değil. Mycobacterium vaccae adındaki bir bakterinin, bazı anti-depresan ilaçlardaki gibi beyindeki nöronlara etki yaptığı görülmüştür.
Kanser hastaları üzerinde yapılan çalışmalarda stres azaltıcı etkisi görülen bu bakteri, toprakta bulunuyor ve serotonin üretimini uyararak daha mutlu bir his yaratıyor.
İşini çok seven bahçıvanlar gerçek fiziksel hareket içeren bahçe işlerinin, stres azaltıcı ve ruhunu dinlendirici ve kendilerini mutlu hissettikleri özelliklerini söylerler. Bilim ile sonunda mutluluğunu doğrulayan bahçıvan için, bu bilgi hiç de şok edici değil. Mycobacterium vaccae bakterisinin ayrıca bilişsel fonksiyon, Crohn hastalığı ve hatta romatoid artrii üzerindeki etkisi araştırılmaktadır.
2015 yılı, sınırlı toprak kaynaklarının sürdürülebilirliğini teşvik etmek ve farkındalığı artırmak üzere Uluslararası Toprak Yılı olarak kutlanıyor.
Veteriner ve Ziraat Bilimleri Fakültesi’nden Dr.Dayan Wei Hu, toprak mikrobiyolojisi ile nasıl ilgilenmeye başladığını şöyle anlatıyor: “Biyoloji ve ekoloji üzerine çalışmaya başladığında, bitki ve gıdaların büyümesini destekleyen toprak, su ve hava kalitesi ve dolayısıyla her kara kütlesinin ekolojisinin geri dö- nüşüm faaliyetleri içinde olduğunu fark etmeye başlarsın.”
“Kirlilik, arazi kullanım uygulamaları ve olağanüstü hava olayları, topraklarımızı değiştirir, yani geleceğin tarımı, arazi bakımı ve ortamında, toprak mikrobiyolojisi ve biyokimyası anlayışındaki deği- şiklikler esastır” diyor Dr.Hu.
Dr.Dayan Wei Hu, halen, Melbourne Üniversitesi, Melbourne Hızlandırıcı Programı (RAMPA) araştırma kapsamında, Moleküler Toprak Ekoloji Profesörü Jim He ile çalışıyor.
Profesör He’nin araştırma ekibi ve işbirlikçileri, toprak mikropları ve ekosistemlere dağılımı ile mikrobiyal toplulukların çeşitliliği üzerine çalışıyor. Aynı zamanda, karbon ve azotun mikrop aracılı döngüsüne, sıradan bir toprakta görülen elementlerin zaruri geri dönüşümüne odaklanıyorlar. Dünya üzerindeki yaşam için biyokimyayı ileriye itme gerekliliğinin süreçleri bunlar.
Son çalışmalarında, yüksek Karbondioksit ve olağanüstü hava olayları gibi iklim de- ğişikliği koşullarında, toprak örneklerinde mikrobiyal aktivitenin ne olacağını incelemeye başladılar. Bunun için Avustralya çapında farklı bölgelerden toprak örnekleri toplayarak yüksek karbondioksit ve sıcaklık koşulları altında kuluçkaladılar.
“ Yüksek CO2 ’nin bir yıl sonra toprak mikropların üzerindeki etkisi anlamlıydı, mikropların sayısı ve mikroplar arası etkileşim azaldı” diyor Dr. Hu.
“Besin alım oranı, bundan etkilenen azot gibi bitki büyümesi için kritik olan elementlerin döngüsüyle değişti. Toprağın sağlığı hassaslaştı. Kuru topraklar ve mera ekosistemleri gibi zaten yoksul ortamlardan gelen örnekler, yüksek CO2 seviyesinden daha fazla etkilendi.” Dr Hu “Toprakların istikrarı, iklim değişikliği ile açıkça risk altında,” diyor.
Georgia Üniversitesi Teknoloji Enstitüsü’nde, toprakta bulunan bakteri ve mikropların iklim değişikliğine nasıl tepki vereceğini anlamak üzere yapılan ve 10 yıl süren bir diğer çalışmada ise, toprakta bulunan mikroplar, ısınan hava şartlarına uyum sağlayarak DNA’larını hızla değiştiriyorlar ve bitkilerin artmasına bağlı olarak toprak içinde artan organik karbonu daha fazla tüketebilecek hale geliyorlar.
Araştırmacılar şimdi türlerin kombinasyonlarını test etmek için saha deneylerine dönüyor. Büyük ölçekli saha denemelerinde daha fazla mikrobiyal çeşitlilik bitki sağlığını geliştirir ise, bu durum endüstriyel çiftliklerde kimyasal yükünü azaltmaya yardımcı olabilir.
İlaç şirketleri ve bilim insanları yıllarca genellikle toprak örneklerinden, mikropları doğal silah olarak kullanarak Penisilin, streptomisilin ve tetrasiklin gibi hayat kurtarıcı antibiyotiklerin ve kanser için bazı güçlü kemoterapi ilaçları keşfetmiş- ler. Ancak hastalık yapıcı organizmalar, mevcut birçok ilaca karşı dirençli hale gelmiş ve yerlerine yenilerini bulmak önemli bir sorun olmuş.
Amerikan Mikrobiyologlar Birliği (ASM), “2050 yılında yeryüzünde 9 milyardan fazla öngörülen insanı beslemek için çiftçiler %70’lik bir gıda üretim artışına ihtiyaç duyacaklar, diyor” ve devam ediyor: “Daha az kaynakla daha fazla gıda üretmek, gerçek olamayacak kadar iyimser görünebilir ama dünyanın o iddialı hedefine ulaşmak çiftçilerin trilyonlarca potansiyel ortağı yardıma koşabilir. Bu potansiyel ortaklar mikroplardır.”
Bir toprak değiştikten sonra onu kurtarmak ve özgün durumuna geri döndürmek 10 ile 100 yıl arasında bir zaman sürebiliyor. Toprakların ve mikropların araştırılması, bilimsel zorunluluğun yeni bir düzeyi. Ve hiç şüphe yok ki, topraktaki mikroplar hem yeryüzüne ve hem de bize hakim konumdalar.
Kaynaklar:Theage, Doktor Uffe Nielsen, modernfarmer.com, Drearth.net, Gardeningknowhow. the-scientist, nytimes, GTResearchNewsUNUTMA! Tarım ilaçları, toprağın biyolojik dengesini bozar ve birçok zararlı organizmaya da direnç kazandırır. Tarım ilacı kullanımı, bitkiler, hayvanlar, insanlar ve çevre için zararlıdır. Pestisit/haşare ilaçları, biyoçeşitliliğin devamı olan hayvanlara zarar verir. Organik ve sürdürülebilir tarımı destekleyerek, çevremizi, sağlığımızı ve doğayı koruyabiliriz.
