İyileşen Ozon Tabakamıza Yeni Bir Tehdit: Starlink Gibi Uydular

Starlink gibi iletişim şirketleri, önümüzdeki on yıl içinde Dünya’nın yörüngesine on binlerce uydu fırlatmayı planlıyor. Bu büyüyen uydu sürüsü, astronomlar için zaten bir problem oluşturuyor. Ancak son araştırmalar başka bir soruyu gündeme getirdi: Bu uydular düşmeye başladığında ne olacak?
Bu uydular, ömürlerinin sonuna ulaştığında Dünya’nın atmosferine düşüp yanacaklar. Bu süreçte, küçük metalik parçacıklardan oluşan bir iz bırakacaklar.
Geçen hafta Amerikalı araştırmacılardan oluşan bir ekip tarafından yayınlanan bir çalışmaya göre, bu uydu yağmuru her yıl atmosfere 360 ton küçük alüminyum oksit parçacığı bırakabilir.
Alüminyum parçacıkları genellikle 50 ila 85 kilometre yükseklikte enjekte edilecek, ancak daha sonra Dünya’nın koruyucu ozon tabakasının bulunduğu stratosfere sürüklenecek.
Bu ne anlama geliyor? Çalışmaya göre, uydunun arkasında bıraktığı iz, ozon yok edici kimyasal reaksiyonları kolaylaştırabilir. Bu yanlış değil, ancak konu aslında bundan çok daha karmaşık.
Ozon tabakasının nasıl yok edildiğini anlamak için, stratosferdeki ozon kaybı serbest radikaller (bir serbest elektrona sahip atomlar veya moleküller) tarafından gerçekleştirilir. Bu radikaller üretildiğinde, birçok ozon molekülünü yok eden döngüleri başlatırlar. Bu döngülerin isimleri ise NOx, HOx, ClOx ve BrOx’dur; hepsi oksijenin yanı sıra sırasıyla azot, hidrojen, klor ve brom içerir.
Bu radikaller, stratosferde bol miktarda bulunan ultraviyole ışığın etkisiyle kararlı gazların parçalanmasıyla oluşturulur.
Azot oksitler (NOx), azot oksit ile başlar. Bu gaz mikroorganizmalar tarafından doğal olarak üretilir, ancak insan gübresi üretimi ve tarım gibi faaliyetler atmosferdeki miktarını artırmıştır. HOx döngüsü ise su buharından gelen hidrojen radikallerini içerir. Su buharı genellikle stratosfere ulaşmaz, ancak 2022’deki Hunga Tonga–Hunga Ha’apai su altı volkanik patlaması gibi olaylar bazen büyük miktarlarda su buharını stratosfere enjekte edebilir.
Stratosferdeki su, birçok küçük aerosol parçacığı oluşturur, bu da kimyasal reaksiyonlar için büyük bir yüzey alanı sağlar ve ayrıca daha güzel gün batımlarını sağlamak için daha fazla ışığı dağıtır.
CFC’lerin ‘ozon deliği’ oluşturması
ClOx ve BrOx döngüleri, ozon tabakasına en çok zararı veren döngülerdir: bu, kloroflorokarbonlar (CFC’ler) ve halonların neden olduğu “ozon deliği”dir. Bu kimyasallar artık yasaklanmış olsa da, eskiden buzdolaplarında ve yangın söndürücülerde yaygın olarak kullanılıyordu.
CFC’ler stratosferde hızla klor radikallerini serbest bırakır. Ancak, bu reaktif klor hızla nötralize edilir ve azot ve su radikalleriyle moleküllerde kilitlenir.
Giderek Daha Metalik Bir Stratosfer
Düşen uyduların alüminyum oksit enjeksiyonunun detayları oldukça karmaşıktır. Bu, stratosferik kirliliği vurgulayan ilk çalışma değildir.

2023 yılında, stratosferdeki aerosol parçacıklarını inceleyen araştırmacılar, uzay araçlarının yeniden girişlerinden gelen metallerin izlerini tespit etti. Stratosferik aerosollerin %10’unun zaten alüminyum içerdiğini ve önümüzdeki 10-30 yıl içinde bu oranın %50’ye çıkabileceğini öngördüler. Stratosferik aerosol parçacıklarının yaklaşık %50’sinin zaten meteorlardan gelen metaller içerdiğini belirtmek önemlidir.
Ancak bu durumun ne gibi etkileri olacağını tam olarak bilmiyoruz. Muhtemel bir sonuç, alüminyum parçacıklarının buz içeren parçacıkların büyümesini teşvik etmesidir. Bu, kimyasal reaksiyonların gerçekleşebileceği daha fazla yüzey alanına sahip, daha küçük, soğuk ve yansıtıcı parçacıkların artmasına neden olabilir. Ayrıca alüminyum parçacıklarının stratosferdeki sülfürik asit, nitrik asit ve su ile nasıl etkileşime gireceğini de bilmiyoruz. Dolayısıyla, ozon kaybı üzerindeki net etkileri öngörmek zor.
Volkanlardan Öğrenmek
Bu alüminyum oksitlerin ozon tabakası üzerindeki etkilerini anlamak için laboratuvar çalışmaları yapılmalı, kimyasal etkileşimler daha detaylı modellenmeli ve parçacıkların atmosferdeki hareketleri daha ayrıntılı olarak incelenmelidir.

Örneğin, 2022’deki Hunga Tonga-Hunga Ha’apai patlamasından sonra, stratosferdeki su buharı hızla güney yarımküreye yayıldı ve ardından kutuplara doğru hareket etti. Bu durum başlangıçta ekstra su nedeniyle güzel gün batımlarına yol açtı, ancak bir yıl sonra su aerosolleri tüm güney yarımküreye yayıldı ve gözlemlenemez hale geldi. Ekvator yakınında stratosfere hava yükseltip kutuplarda indiren Brewer-Dobson dolaşımı adı verilen küresel bir akım bulunmaktadır. Bu akım nedeniyle aerosoller ve gazlar genellikle stratosferde altı yıldan fazla kalamaz. İklim değişikliği, bu dolaşım hızını artırarak stratosferdeki aerosol ve gazların kalma süresini kısaltabilir.
Örneğin, 1991’deki Mt. Pinatubo patlaması, stratosfere 15 milyon tondan fazla sülfür dioksit enjekte etti ve bu, Dünya’yı üç yıl boyunca yarı dereceden biraz daha soğuttu. Bu olay, stratosfere sülfat aerosollerinin kasıtlı olarak enjekte edilmesiyle iklim değişikliğini yavaşlatma önerileri için ilham kaynağı olmuştur.
Birçok Soru Devam Ediyor
Pinatubo’nun 15 milyon ton sülfatıyla karşılaştırıldığında, 360 ton alüminyum oksit oldukça küçük bir miktar gibi görünüyor. Ancak, alüminyum oksitlerin stratosfer koşullarında nasıl davranacağını tam olarak bilmiyoruz. Bu parçacıkların fiziksel ve kimyasal etkileşimleri, stratosferde yeni kimyasal reaksiyonları tetikleyebilir mi?
Ve en önemlisi, bu metal parçacıkları stratosferden düştüğünde, kutup bölgelerinde çevresel etkileri neler olacak?
Tüm bu soruların ele alınması ve bu teknolojilerin uzay araştırmaları ve çevre üzerindeki etkilerinin dikkatlice incelenmesi gerekiyor. Tahminlere göre, 2030’a kadar 50.000’den fazla uydu fırlatılabilir, bu yüzden bu sorulara hızla cevap bulmamız önemlidir.
Ne düşünüyorsunuz?
Fikrini bilmek güzel. Yorum bırakın.