Horsetail bitkilerinin saplarında hareket ederken suya garip bir şey olur – ve bu eşsiz süreç, geçmiş ve şimdiki ekosistemleri anlamak için değerli ipuçları sağlar.
Pürüzsüz atım bitkileri sapları segmentlere ayırmıştır
Hayvanların karada ilk yürüdüğünden beri var olan garip bir bitki, suyu aşırı derecede damıtabilir, bu da meteorlardan daha fazla su gibi görünmesini sağlayabilir. Bugün ekosistemleri anlamanın anahtarı olmasının yanı sıra, bitkinin fosilleşmiş kalıntıları, dinozorlar hayatta olduğunda Dünya’nın iklimine ve su sistemlerine ışık tutabilir.
Sudaki neredeyse tüm oksijen atomlarının sekiz nötronu vardır, ancak bazıları dokuz veya 10 nötronlu nadir, daha ağır izotoplardır. Su buharlaştığında, daha hafif izotoplar daha ağır olanlardan daha fazla buharlaşır ve oranı öngörülebilir yollarla değiştirir. Bilim adamları bunu, suyun yerden mi yoksa sisden mi gelip gelmediği, suyun bitkiden ne kadar hızlı geçtiği veya bitkinin geçmişte yaşadığı nem gibi belirli bir su örneğinin geçmişini izlemek için kullanabilirler.
Bununla birlikte, daha ağır izotoplar bu kadar küçük miktarlarda meydana geldiğinden, izotop oranının nasıl değiştiğine dair iyi veriler toplamak zordur, bu da bilim adamlarının açıklamasını zorlaştırır.
Çöl bitkilerinden ve hayvanlardan su örneklerken, New Mexico Üniversitesi ve meslektaşlarında Zachary Sharp, verilerinin laboratuvar okumalarına dayanan modellerden beklenenlere uymadığını buldu.
Sharp ve meslektaşları, yaklaşık 400 milyon yıl önce Devoniyen döneminden bu yana dünyada büyüyen ve içi boş, bölümlere sahip gövdelere sahip olan horsetails adı verilen alışılmadık bitkiler sayesinde sorunu çözdüklerini düşünüyorlar. Sharp, “İçinde bir milyon delik bulunan, eşit aralıklı metre yüksek bir silindir. Bu bir mühendislik harikası” diyor Sharp. “Bir laboratuvarda böyle bir şey yaratamazsın.”
Su atkar sapının her segmentini yukarı hareket ettirdiğinde, buharlaşır, bitkiden geçerken birçok kez damıtılır. Sharp ve meslektaşları, pürüzsüz atsetaillerde gövde boyunca birçok noktada suyu örneklediler (Equisetum laevigatum) New Mexico’daki Rio Grande’nin yakınında büyüyor.
Su gövdenin en üstüne ulaştığında, izotop oranı yeryüzünde bulunan diğer sulardan farklıdır. Sharp, 7 Temmuz’da Czech Cumhuriyeti Prag’daki Goldschmidt Jeokimya Konferansı’na, “Bu örneği bulursam, bunun bir meteoritten geldiğini söyleyebilirim, çünkü aslında bu çılgın düşük değerlere iniyor” dedi.
Bu horsetail ölçümleriyle Sharp ve ekibi, su izotop oranının mükemmel koşullar altında nasıl değiştiğini hesaplayabilir ve bu değerleri daha doğru hale getirmek için modellerine koyabilir.
Çöl bitki verilerini bu güncellenmiş modellerle yeniden ziyaret ettiklerinde, gözlemleri aniden açıklanabilirdi. Sharp, bu değerlerin, özellikle çöl ortamlarında da sürdürülmesi zor gözlemleri de açıklayabileceğini düşünüyor.
Sharp, 30 metre yüksekliğe kadar büyüyen antik atsetails, bugünün torunlarından çok daha uzun, daha da aşırı izotop oranları sağlamış olabilir ve eski su sistemlerini ve iklimleri anlamak için kullanılabilir. Horsetail sapında, günümüze kadar hayatta kalabilen fitolitler adı verilen küçük, kum benzeri taneler, havanın nemine göre farklı izotop imzalarına sahiptir, çünkü bu buharlaşma miktarını etkileyecektir. Sharp, “Bunu oldukça havalı olan bir paleo-higrometre (nem ölçücü) olarak kullanabiliriz” diyor Sharp.
