24 Aralık 2022 Cumartesi

Atmosferdeki oran

 


Dünya'nın atmosferi de, yaşam için gerekli son derece özel şartların biraraya gelmesiyle tasarlanmış olağanüstü bir karışımdır. Dünya atmosferi, % 77 azot, % 21 oksijen ve % 1 oranında karbondioksit ve argon gibi diğer gazların karışımından oluşur. 

Öncelikle bu gazların en önemlisi olan oksijenle başlayalım. Oksijen çok önemlidir, çünkü insan gibi kompleks bedenlere sahip canlıların enerji elde etmek için kullandıkları çoğu kimyasal reaksiyon oksijen sayesinde gerçekleşir. İşte biz de bu nedenle sürekli olarak oksijene ihtiyaç duyarız ve bu ihtiyacı karşılamak için solunum yaparız. İşin ilginç yanı, soluduğumuz havadaki oksijen oranının, son derece hassas dengelere dayalı oluşudur. Michael Denton, bu konuya şöyle dikkat çekmektedir:

Atmosferimiz daha fazla oksijen içerebilir ve buna rağmen hayatı destekleyebilir miydi? Hayır! Oksijen çok reaktif bir elementtir. Şu anda atmosferde bulunan oksijenin oranı, yani yüzde 21, yaşamın güvenliği için aşılmaması gereken sınırların tam ideal noktasındadır. Yüzde 21'in üzerine artan her yüzde birlik oksijen oranı, bir yıldırımın orman yangını başlatma olasılığını % 70 artıracaktır. 

İngiliz biyokimyacı James Lovelock ise bu kritik dengeyi şu şekilde ifade etmektedir:

Yüzde 25'lik bir oksijen oranının daha yukarısında, şu anda besin olarak kullandığımız bitki türlerinin çoğu, tüm tropik ormanları ve arktik tundraları yok edecek olan dev yangınlarda yok olurdu... Atmosferin şu anki oksijen oranı, tehlikenin ve yararın çok iyi bir biçimde dengelendiği bir rakamdadır. 

Atmosferdeki oksijen oranının dengede kalması da, mükemmel bir "geri dönüşüm" sistemi sayesinde gerçekleşir. Hayvanlar devamlı olarak oksijen tüketirler ve kendileri için zehirli olan karbondioksiti üretirler. Bitkiler ise bu işlemin tam tersini gerçekleştirir ve karbondioksiti hayat verici oksijene çevirerek canlılığın devamını sağlarlar. Her gün bitkiler tarafından milyarlarca ton oksijen bu şekilde üretilerek atmosfere salınır.

Bu iki canlı grubu, yani bitkiler ve hayvanlar, eğer aynı reaksiyonu gerçekleştirselerdi, Dünya çok kısa sürede yaşanılmaz bir gezegene dönüşürdü. Örneğin hem hayvanlar hem de bitkiler oksijen üretselerdi, atmosfer kısa sürede "yanıcı" bir özellik kazanır ve en ufak bir kıvılcım dev yangınlar çıkarırdı. Sonunda da Dünya dev bir "tüp patlaması"yla yanarak kavrulurdu. Öte yandan eğer hem bitkiler hem de hayvanlar karbondioksit üretselerdi, bu kez atmosferdeki oksijen hızla tükenir ve bir süre sonra canlılar nefes almalarına rağmen "boğularak" toplu halde ölmeye başlarlardı.

Atmosferdeki gazların karışımı yaşayan canlılar için çok hassas bir dengededir; her bir gaz doğru oranda ve doğru miktarda bulunur. Örneğin bizler için zararlı olan karbondioksit bile aslında çok çok önemlidir. Zira bu gaz Güneş'ten gelen ışınlardan bir kısmının yeryüzünden yansıyıp uzaya kaçmalarına engel olur ve böylece Dünya'nın sıcaklığının korunmasını sağlar. Atmosferi oluşturan bu gazların oranları Dünya'da meydana gelen biyolojik ve tektonik işlemler sayesinde devamlı olarak dengede tutulur. 

Atmosferdeki bu karbondioksitin Dünya'nın ortalama yüzey ısısını 35 derece yükselttiği tespit edilmiştir. Bu demektir ki, eğer atmosferdeki bu karbondioksit olmasaydı, Dünyamızın ortalama ısısı 14 derece değil, -21 derece olacaktı. Bu durumda bütün okyanuslar donacak ve Dünyada yaşam imkansız hale gelecekti.



Havanın yoğunluğu


Atmosferin çok iyi bir biçimde dengelenmiş bir başka yönü ise, onu soluyabilmemizi sağlayan ideal yoğunluğudur. 

Havanın basıncı 760 mm Hg'dir. Yoğunluğu, deniz seviyesinde, litre başına bir gram civarındadır. Havanın, deniz yüzeyindeki akışkanlığı ise, suyun elli katı kadar fazladır. Herhangi birer değer gibi görünen bu rakamlar, gerçekte insan yaşamı için hayati önem taşımaktadır. Çünkü "hava soluyan canlıların var olabilmesi için, atmosferin genel karakteristik özellikleri -yoğunluğu, akışkanlığı, basıncı vs.- şu anda sahip oldukları değerlere çok benzer olmak zorundadır".

Nefes alırken ciğerlerimiz "hava direnci" adı verilen bir güce karşı enerji kullanırlar. Hava direnci, havanın harekete karşı gösterdiği durgunluk eğilimidir. Ancak bu direnç, atmosferin özellikleri sayesinde çok zayıftır ve ciğerlerimiz kolaylıkla havayı içeri çekip dışarı itebilirler. Bu direncin biraz artması ise, ciğerlerimizin zorlanmaya başlamasına neden olacaktır. Buradaki mantık şöyle bir örnekle açıklanabilir: Bir enjektörün iğnesinden su çekmek kolaydır, ama aynı iğneyle bal çekmek çok daha zordur. Çünkü bal, sudan daha az akışkanlığa ve daha yüksek bir yoğunluğa sahiptir.

İşte eğer atmosferin yoğunluk, akışkanlık, basınç gibi değerleri biraz farklılaşacak olsa, nefes almak bizim için bir enjektöre bal çekmek gibi zorlaşacaktır. Bu durum karşısında "o zaman enjektörün iğnesi kalınlaşabilir" diye düşünmek, yani akciğer kanallarının genişletilmesinden bahsetmek ise yanlıştır. Çünkü o zaman ciğerlerde bulunan ve çok geniş yüzey alanına sahip olan küçük kanalcıklar iptal olacaktır. Bu durumda ise ciğerlerin hava ile temas eden alanı çok küçülmekte ve ciğerler vücut için gerekli oksijeni alabilecek yapıdan uzaklaşmaktadır. Yani havanın yoğunluk, akışkanlık, basınç gibi değerlerinin mutlaka belirli bir aralık içinde olması şarttır. Bugün soluduğumuz havanın sahip olduğu değerler ise tam bu dar aralığın içindedir.

Prof. Michael Denton, bu konu hakkında şu yorumu yapar:

Eğer havanın yoğunluğu ya da durgunluğu biraz daha fazla olsaydı, hava direnci çok büyük oranlara çıkacaktı ve hava soluyan bir canlıya ihtiyaç duyduğu oksijen oranını sağlayacak bir solunum sistemi tasarlamak imkansız hale gelecekti... Muhtemel atmosfer basınçları ile muhtemel oksijen oranlarını karşılaştırarak "hayat için uygun" bir rakamsal değer aradığımızda, çok sınırlı bir aralıkla karşılaşırız. Hayat için gerekli olan çok fazla şartın hepsinin bu küçük aralıkta gerçekleşmesi- ve atmosferin de bu aralıkta olması-elbette ki çok olağanüstü bir uyumdur.

Atmosferin rakamsal değerleri, sadece bizim solunumumuz için değil, mavi gezegenin "mavi" olarak kalması için de önemlidir. Eğer atmosfer basıncı şu anki değerinden beşte bir kadar azalsa, denizlerdeki buharlaşma oranı çok fazla yükselecektir. Atmosferde çok yüksek oranlara varacak olan su buharı, tüm Dünya üzerinde bir "sera etkisi" oluşturarak gezegenin ısısını aşırı derecede yükseltecektir. Eğer atmosfer basıncı şu anki değerinden bir kat daha fazla olsa, bu kez de atmosferdeki su buharı oranı büyük ölçüde azalacak ve Dünya üzerindeki karaların tamamına yakını çölleşecektir. 


Alıntıdır.


Hiç yorum yok:

Yorum Gönder

Siyahkaya Barajı / Silopi / Şırnak