Suudi Arabistan: Çölleşmeye karşı yeşillendirme projeleri

Suudi Arabistan’da çölleşmeyi durdurmak için iki iddialı proje yürütülüyor

KAUST, bitki örtüsünün yenilenmesi alanında çığır açan araştırmalara öncülük ediyor

Çölleşme olgusunu azaltma ve bitki örtüsünü yenileme çabaları, Suudi Arabistan’daki iddialı kalkınma çabaları arasında yer alıyor. Kral Abdullah Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’nden (KAUST) Botanik Uzmanı Prof. Dr. Heribert Hirt, bilimsel araştırma ve gerçek bir iş birliği ruhuyla bu hedeflerin gerçekleştirilmesinin mümkün olduğunu düşünüyor.
Bu bağlamda, iki iddialı KAUST Projesi, çöldeki bitkiler, ağaçlar ve toprağı destekleyen mikrobiyal topluluklar hakkında son derece önemli yeni bilgiler sağlıyor. Bu çalışmalar, Yeşil Suudi Arabistan girişimi hedeflerini gerçekleştirmek ve ülkenin 2060 yılına kadar sıfır karbon emisyonu hedeflerine ulaşma çabaları kapsamında geliyor.
Çölleştirmeyi durdurma
Yeşil Suudi Arabistan Girişimi, çölleşmeyi tersine çevirme ve bu olguyla mücadele amacıyla ülkenin dört bir yanında 10 milyar ağaç dikmeyi hedefliyor. Bu nedenle, üniversitedeki botanik uzmanları bu girişime özel bir sürdürülebilirlik stratejisi hazırlamak için çalışıyor.
Hirt “Doğru bitkileri doğru ortama dikmek çok önemli, yoksa basit bir şekilde ölürler. Zira pek çok yeşillendirme çalışması, yanlış ağaç dikimi nedeniyle başarısız oluyor ya da toprak gübreyle o kadar kuruyor ki bitkiler artık büyüyemiyor” ifadelerini kullandı.
Botanik uzmanı Hirt ve ekibi, genel olarak ağaç dikme, özel olarak ise ithal ağaç dikmenin çöl yeşillendirme projesi için ‘en iyi seçenek’ anlamına gelmediğine inanıyor. Araştırmacılar, çalıların -en azından başlangıçta- toprağı stabilize etmek ve yenilemek için çalıştığına ayrıca daha az suya ihtiyaç duymaları sebebiyle hayatta kalma şanslarının daha yüksek olduğuna inanıyor.
Çölleşme, basitçe dinamik ve sürekli bir süreçtir. Çiftlik hayvanlarının aşırı otlatılmasından kaynaklanır. Otlatma bitkilerin büyüme döngüsünü kesintiye uğratıyor zira tohumlar üremeden yenilince çimlenme olmuyor.
Hirt “Bitki toprağı besler. Bu nedenle, herhangi bir yerde bitki örtüsünün olmadığı bir durumda, topraktan gıda çıkmaz ve topraktaki mikrobiyal yaşam da ölür, bu da sorunu şiddetlendirir. Oldukça kurak bölgelerdeki toprak özellikleri ve mikrobiyal topluluklar hakkında görece az şey biliyoruz zira toprak bilimi araştırmalarının çoğu ılıman bölgelerde yapılıyor. Bu nedenle, kurak bölgelerdeki toprak bilimi şu anda daha fazla araştırmanın yürütülmesi için zengin bir alanı teşkil ediyor” ifadelerini kullandı.
Hirt ve ekibi, geniş bir alanına sahip olması, farklı toprak türlerinin bulunması ve çok çeşitli ekosistemleri ve iklim bölgelerini içermesi nedeniyle, Krallık’ta toprak haritaları dizini hazırlamak için çalışıyor.
Hirt “Bitkileri ayrı bir şekilde inceleyemeyiz zira çevrelerinde mikroplarla birlikte büyürler ve hayatta kalabilmek için bu tür ortak yaşamlara ihtiyaç duyarlar. Bu nedenle, Suudi Yeşil Girişimi’nin başarılı olmasını sağlamak için hem toprak hem de mikrobiyal bileşimler hakkında bilgi sahibi olmak son derece önemlidir” ifadelerini kullandı.
Toprağın yenilenmesi
Araştırma ekibi dünyanın en büyük çöl mikropları biyobankasını kurdu, ardından her bir mikrobun genomlarını haritalamasını yaptı. Hirt, bu biyobankanın, toprakta bulunması gereken ancak tükenmiş veya eksik olan mikropları yenilemek için kullanılmasını umuyor.
Botanik uzmanı, “Bu strateji, eksik elementleri tamamlayarak doğal toprak yenilenmesinin yolunu açıyor, ancak bu elementleri etkili bir şekilde tamamlamak için yapay zekanın yardımını kullanmalıyız. İnsan aklının ustalığı hakkında hiç şüphe yok ancak makine öğrenimi algoritmaları kadar hıza veya doğru hesaplar yapamıyoruz” ifadelerini kullandı.
Hirt’e göre, her bitki yaklaşık 25 bin gen içerir, yaklaşık bin çeşit farklı mikrobiyal ortamı barındırır. Her mikrobiyal tür ise, bitki büyümesine katkıda bulunabilecek yaklaşık 4 bin gene sahiptir. Bu da, bitki başına 425 binden fazla genin olduğu ve her genin farklı bir rol oynadığı olduğu anlamına gelir.
Ekibin tasarladığı yapay zeka algoritması, her bir holobiontun (Bitki ve mikropların birlikte ele alınması) metabolik bir haritasını oluşturmayı ve her bir genin işlevini tahmin etmeyi, ardından belirli bir bitkinin yeniden büyümesine yardımcı olmak için belirli bir topraktan eksik elementlerini tamamlamayı hedefliyor.
Karbon deposu mangrovlar
Suudi Arabistan, 2021’de tarihi bir adımla, ülkenin kalkınma ve ekonomik çeşitlendirme planları ile uyumlu olarak, döngüsel karbon ekonomisi yaklaşımı yoluyla 2060 yılına kadar sıfır karbon hedefine ulaşma planını duyurdu.
Mangrovlar, Suudi Arabistan’da sera gazı emisyonlarını azaltmadaki rollerinin yanı sıra karbon deposu sayılabilecek önemli ekosistemlerden birini oluşturur.
Bilim insanları, gelgit bölgesinde çok benzersiz ve çeşitli bir ekosistem oluşturan mangrov bataklıklarının yenilenmesi gerektiğini zira insanların kıyıda yaşaması ve çalışması sebebiyle yol açma çalışmalarıyla büyük bir kısmı yok edildiğini belirtti.
Hirt “Mangrovların varlığı olmadan, bu kıyı bölgesindeki mikrobiyal topluluklar büyük miktarlarda nitrojen oksit ve metan üretecektir. Bunlar en kötü sera gazı emisyonlarındandır. Mangrovlar karbondioksiti uzaklaştırmada harika olsa da, mikropların atmosfere metan salmasını önleme konusunda daha iyi bir yeteneğe sahiptirler” ifadelerini kullandı.
Mangrovlar ayrıca deniz ve kara florasının bir parçasıdır, bu özelliği onları, sel gibi dünya genelinde iklim değişikliklerinin etkisiyle oluşan olaylara direnmek için kullanılabilecek zengin ve eşsiz bir mikrop kaynağı yapar.
Hirt, mangrovların bitkilerin sellerden kurtulmasına yardımcı olabildiği mikrobiyal topluluklara ev sahipliği yaptığını açıkladı. Botanikçi bu bağlamda KAUST’ta yaptıkları pirinç deneylerinde zaten bu yönde harika sonuçlar elde ettiklerine dikkat çekti. Öte yandan, üniversitedeki bilim insanları, mikrobiyal simbiyotik toplulukları destekleyerek pirinci daha hızlı büyümesini teşvik edebileceklerini ve böylece tropik iklimlerde verimin yıllık olarak artırılabileceğini keşfetti. Bu durumda, bu stratejinin küresel gıda arzının şeklini anlamlı bir şekilde değiştirebileceğini düşünmek de mümkün hale geldi.
Hirt ve ekibi tarafından yapılan bir başka yeni keşifte, çöl bitkilerinin ve onların yüzyıllardır karbonu tutabilen mikropları ile ilgili beklenmedik bir metabolik özelliği olduğu tespit edildi.
Şarku’l Avsat’a konuşan Hirt “Bitkiler, fotosentez yoluyla havadan sınırlı miktarda karbon alır ve bunun bir kısmı toprak mikroplarına süzülür. Bu bitkilerle birlikte yaşayan bazı mikroplar, karbonun bir kısmını kalsiyum karbonata çevirebilir ki bu, karbonu onlarca, hatta yüzyıllarca tutmanın çok dengeli ve güvenli bir yoludur” ifadelerini kullandı.
Ayrıca “Dünyanın kurak ülkelerini, doğru mikropları içeren doğru toprakta, doğru bitkileri yetiştirmeye yatırım yapmaya ikna etmeyi başarırsak, her şey tamamen değişecek” ifadelerini kullandı.
Hirt, özellikle dünyanın kurak bölgelerinin çoğunun aynı zamanda da en fakir bölgeler olması sebebiyle, ağır karbondioksit üreticilerine uygulanan vergilerin bu sistemin tüm maliyetini karşılayabileceğini düşünüyor.
Son olarak Hirt “Bu fikrin uygulanması ve geliştirilmesi için tüm faktörler mevcut, sadece bulmacalarını nasıl çözeceğimizi anlamamız gerekiyor. Sıkı bir şekilde birleşip dünyanın en zor krizlerinden birini çözmek için çalışmanın zamanı geldi” ifadelerini kullandı.