CUNY Lisansüstü Merkezi’ndeki (CUNY ASRC) İleri Bilim Araştırma Merkezi’ndeki disiplinlerarası bir bilim insanı ekibi, iklim değişikliğinin gezegendeki yaşamı nasıl strese soktuğunu ortaya çıkarmak için tasarlanmış kavramsal bir model ve bütünleştirici izleme çerçevesini açıkladı.
Bu hafta yayınlanan araştırmaları Hücre Raporlarının Sürdürülebilirliğiİklim BioStress modeli kavramını tanıtıyor ve araştırmacıların, politika yapıcıların ve toplulukların iklim tehditlerini tespit etme, anlama ve bunlara yanıt verme şeklini değiştirebilecek bütünleyici bir İklim BiyoStresi Sentinel Sisteminin (CBS3) benimsenmesini öneriyor.
Araştırma basit ama acil sorularla başlıyor: İklim değişikliğinin Dünya’nın yaşayan krallıkları üzerindeki etkisi nedir ve bu etkiler sistematik olarak tespit edilebilir mi? Ekibin yanıtı, iklim biyostresinin, genetik değişimlerden bireysel organizmalardaki ve tüm ekosistemlerdeki değişikliklere kadar değişen, iklim kaynaklı değişimin erken uyarı sinyalleri olarak hizmet edebilecek, tespit edilebilir biyolojik imzalar olarak ortaya çıktığı yönünde.
Araştırmanın başyazarı, CUNY ASRC Çevre Bilimi Girişimi’nin kurucu direktörü, CUNY Lisansüstü Merkezi’nde Yer ve Çevre Bilimleri Einstein Profesörü ve Hunter College’da Coğrafya Profesörü olan Charles J. Vörösmarty, “Hayat her zaman biyokimyasında, fizyolojisinde ve davranışlarında stresin izlerini taşımıştır” dedi.
“Türler ve ekosistemler genelindeki bu stres belirtilerini sistematik olarak tanımlayarak, iklim değişikliğinin kademeli etkilerini daha iyi anlayabilir ve hafifletme için gerçek zamanlı bilgiler sağlayabiliriz. Buna insanlar, sosyal ve yerleşik altyapılarımız da dahildir.”
Stresli bir biyosfer için nöbetçi sistem
CBS3, iklim stresi göstergelerini biyolojik, yerleşik ve sosyal altyapılarda tespit etmek ve entegre etmek için küresel, çok ölçekli bir ağ olarak öngörülüyor; bu da onu özellikle yoğun kentsel ortamlarda kullanıma uygun hale getiriyor. Sistem, mevcut koşulları kıyaslamak ve zaman içindeki değişiklikleri izlemek için genomik sıralama, biyokimyasal analiz, gelişmiş algılama teknolojileri, yapay zeka ve sosyo-çevresel veriler gibi son teknoloji araçlardan yararlanıyor.
Çalışma, aşağıdakiler de dahil olmak üzere ölçülebilir göstergeler olarak hizmet edebilecek bir dizi nöbetçi organizmayı ve türü vurgulamaktadır:
- Sera gazlarını ve oksijen üretimini düzenleyen mikroplar ve fitoplankton
- Uzun süredir çevresel değişime karşı son derece duyarlı olduğu bilinen amfibiler
- Büyüme düzenleri uzun vadeli iklim stresini kaydeden mercanlar ve ağaçlar gibi sapsız organizmalar
- Isıya ve kirliliğe duyarlı likenler ve diğer ortakyaşarlar
CBS3 ayrıca iklim stresinin toplumlara ve ekonomilere nasıl yansıdığını yakalamak için hükümet kayıtlarından sosyal medyaya kadar insan merkezli verileri de içerecek. Çalışma ekibi ayrıca, evlere veya işyerlerine kurulabilecek veya milyonlarca insan tarafından giyilebilir giysiler olarak kurulabilecek gelişmiş mikrosensörler kullanılarak vatandaş bilimi tarafından toplanan çevresel verilerin kapsamlı bir şekilde kullanılacağını da hayal ediyor. Bu veriler daha sonra biyostresin neredeyse gerçek zamanlı, entegre bir resmini vermek için cep telefonları aracılığıyla yüklenebiliyor; araştırmacılar bunu iklim stresi için bir hava durumu raporuna benzetiyor.
Pan-bilimsel büyük bir meydan okuma
CBS3’ü geliştirmek ve dağıtmak, yazarların moleküler kimyadan gezegen ölçeğindeki dinamiğe kadar uzay ve zamanda en az 12 büyüklük sırasını kapsayan “tüm bilimsel büyük zorluk” olarak adlandırdığı şeyi temsil ediyor. Teknik zorluklar devam etse de çalışma, bilimin nöbetçi tabanlı sistemlerin ilk kez piyasaya sürülmesi için hazır olduğunu öne sürüyor.
CUNY ASRC Nörobilim Girişimi’nin kurucu direktörü ve CUNY Lisansüstü Merkezi’nde Biyoloji ve Biyokimya Einstein Profesörü olan çalışmanın ortak yazarı Patrizia Casaccia, “İklim etkilerinin birden fazla sistem üzerinde operasyonel olarak izlenmesini sağlayan çalışmamız, insanlardan, hayvanlardan ve ekosistemlerden elde edilen verileri birleştiren Tek Sağlık konseptiyle uyumludur” dedi.
“Bitkiler, mikroplar, hayvanlar, insanlar, su ve toprak hakkındaki verileri içeren nöbetçi sistemlerin uygulanmasının, iklim stres faktörlerinin etkisini izlemek ve böyle bir nöbetçi sistem etrafında inşa edilen küresel taahhütlerin etkinliğini test etmek için önemli bir araç sağlayacağını öneriyoruz. Genel olarak, bu yaklaşımlar politika kararlarını bilgilendirecek ve iklim tepkisine yönelik yatırımlara rehberlik edecektir.”
CUNY ASRC Yapısal Biyoloji Girişimi’nin kurucu direktörü ve New York City College’da Seçkin Kimya ve Biyokimya Profesörü olan ortak yazar Kevin Gardner, “İklim adaptasyonu insanları, sosyal ve ekonomik sistemleri korumaya yönelik olsa da, çalışmalarımız tek başına adaptasyonun yetersiz olacağını gösteriyor” diye ekledi.
“CBS3, iklim stresini erken tespit etmenin ve biyosfer üzerindeki etkiyi en aza indirmek için hafifletme stratejilerine rehberlik edebilecek daha etkili, veriye dayalı yanıtları harekete geçirmenin bir yolunu sunuyor.”
