Untitled Document
 
www.yaklasansaat.com




 

Dünyamız/ Dünya/ Dünya'nın Geçirdiği "Buzul Çağları"

DÜNYA'NIN GEÇİRDİĞİ "BUZUL ÇAĞLARI"

Buzul çağları, yeryüzü ve atmosfer sıcaklığının uzun süren bir dönem boyunca azalarak, kıtasal buz tabakalarının, kutup ve Alp buzullarının genişlediği ve varlığını sürdürdüğü bir dönemdir. Buzul çağlarını takip eden sıcak dönemlere ise buzularası çağlar denilmektedir.

Dünya tarihinin ilk 4 milyar yılında meydana gelen iklim değişmeleri ile ilgili bilgilerin, son iki milyon yılı kapsayan Kuaterner dönemi ile kıyaslandığında oldukça az olduğu görülür. Ancak son yıllarda derin deniz tortulları ve kayalar üzerinde yapılan jeolojik, jeofizik ve jeokimyasal araştırmalar, Pleistosen öncesinde en az beş büyük buzul çağının yaşandığını göstermektedir. Bu buzul çağlarının her birinin Pleistosen buzul çağlarından çok daha geniş ölçekli olduğu sonucuna varılmıştır. Bazı dönemlerde ise yükselen sıcaklıklar nedeniyle tropikal kuşağa ait sıcaklıkların, kutuplara yakın bölgelere kadar egemen olduğu anlaşılmaktadır.

GEÇMİŞ İKLİMİ BELİRLEME YÖNTEMLERİ

Geçmiş iklim değişikliklerine ışık tutan jeolojik ve biyolojik veriler, öncelikle denizlerde yapılan sondajlar sırasında yüzeye çıkarılan sedimanter kayalardan elde edilmektedir. Bu kayalardan alınan karotlar, sadece sedimanter birimlerin içerdiği litolojiler ve tabaka kalınlıkları değil, bu sedimanların içinde bulunan mikroskopik veya makroskopik (diatom, foraminifera, polen, mercan gibi) canlıların kavkılarında(kabuk) bulunan ve o günün atmosferik koşullarını yansıtan Oksijen (18O) ve Karbon (13C) izotop oranlarının da geçmişteki su kimyası ve sıcaklığı hakkında çok önemli bilgiler verdikleri bilinmektedir.

Karalardan toplanan veriler de en az denizlerinki kadar önemlidir. Özellikle kireçtaşlarından oluşmuş mağaralarda bulunan sarkıt ve dikit kesitlerinin incelenmesi sonucunda, her yıl oluşan katmanların sayısı ve bunların göreceli kalınlıkları, Uranyum-serisi yaş tayin yöntemleri ile tarihlendirilebilmektedir. Bu yöntemler sayesinde yağış ve ortalama sıcaklık ile nemli veya kurak geçen dönemler hakkında bilgi edinmek mümkündür. Ayrıca, 18O izotop oranlarını kullanarak mağara ısısı ve yağış, 13C izotop oranlarını kullanarak da bitki örtüsünün türü veya yoğunluğu hakkında veri toplamak olanaklı hale gelmektedir.

DÜNYA'NIN GEÇİRDİĞİ ANA BUZUL ÇAĞLARI

Yerkürenin yüzey sıcaklığının jeolojik tarihçe boyunca değişimi. Mavi çizgi güncel referans sıcaklık değeri olup yatay eksen ölçeksiz çizilmiştir. (Saltzman, 2002)

 

 

 

 

 

 

 

Genel olarak günümüze göre daha sıcak koşullara sahip olunan geçmiş çağlarda, en azından beş büyük buzullaşma oluştuğu bilinmektedir. Bu dönemler, sırasıyla, Huronian, Cryogenian, Geç Ordovisyen, Geç Karbonifer ve son olarak da Kuvaterner'de gerçekleşmiştir.

Huronian Buzul Çağı(2,2 Milyar Yıl Önce)

Buzul dönemlerinden en eskisi Huronian Buzullaşması olup, yaklaşık 2,2 milyar yıl öncesine uzanan Erken Proterozoik Devri'nde meydana gelmiştir. Bu dönem, Kuzey Amerika'daki Büyük Göller Bölgesi ile Avustralya'nın batı kesimlerinde gözlenen ve tillit olarak bilinen taşlaşmış ve çok kalın buzul çökelleri ile temsil edilmektedirler.

Cryogenian Buzullaşması(710-640 myö)

Kartopu Dünya’nın oluşumu ve yokoluşu. (Şekil 1)

İkinci olarak meydana gelen ve yerkürenin geçirdiği en uzun ve en sert buzullaşma dönemi olan Cryogenian Buzullaşması da Prekambriyen'in sonlarına doğru 800 ile 630 milyon yıl öncesinde(myö) oluşmuştur. "Kartopu Dünya" (Snowball Earth) olarak da bilinen bu dönemde yerkürenin, ekvatorlar da dahil olmak üzere, tamamen buzul örtüleri ile kaplandığı ve sıcaklıkların ortalama -20°C'lere kadar düştüğü tahmin edilmektedir. Bu konuda karşıt görüşler olmasına rağmen, eldeki çeşitli veriler, zaman içinde gerçekleşen volkanik patlamaların atmosfere bıraktığı CO2 (karbondioksit) gazının oluşturduğu sera etkisiyle buzulların eriyerek yeryüzünün günümüz koşullarına benzer iklimlere geri döndüğünü göstermektedir (Şekil 1'deki gibi). Buzullaşmanın hemen ardından "Kambriyen Patlaması"(Cambrian Explosion) olarak bilinen, canlıların hızla çeşitlenmesi ve zenginleşmesi gerçekleşmiştir.

Geç Ordovisiyen Buzullaşması(440-460 myö)

Prekambriyen'de ortaya çıkan Huronian ve Cryogenian'dan sonraki üç buzullaşma Fanerozoyik'te görülmüştür. Üçüncü buzullaşma, Afrika'nın merkezde olduğu ve Gondwana olarak bilinen süper kıtada, günümüzden yaklaşık 440-460 myö, Geç Ordovisiyen Dönemi'nde buzullaşmasıdır. Ülkemizde de özellikle Toros Dağları boyunca çeşitli yerlerde gözlenen tillit ile temsil edilen bu dönemin varlığı, Türkiye'nin Geç Ordovisiyen'de Gondwana kıtasının kuzey doğu kenarında bulunduğunun bir kanıtı olarak kullanılmaktadır.

Sahra buzullaşması olarak da bilinen Geç Ordovisiyen Buzullaşması nedeniyle okyanus akıntılarının dolaşımında belirgin değişiklikler meydana gelmiştir. Böylece önemli miktarda suyun kara buzullarında depolanması sonucu küresel deniz seviyesi çok hızlı bir şekilde günümüzden 160 m kadar aşağılara düşmüştür. Bunun sonucu olarak kıtalar hızlı ve kuvvetli bir aşınım sürecine girmiş ve bu hızlı değişime ayak uyduramayan canlıların önemli bir kısmı yok olmuştur. Böylece Ordovisiyen toplu canlı yok oluşları meydana gelmiştir.

Geç Karbonifer Buzullaşması(290-300 myö)

Oksijen izotop oranlarının Fanerozoik Devri(son 542 milyon yıl) boyunca dağılımı. Jeolojik zaman çizelgesi üzerindeki mavi kutular buzul dönemlerini işaret etmektedir. (Şekil 2)

Devoniyen Dönemi ile birlikte gelişimlerini hızlandıran karasal bitkilerin zamanla Dünya'nın oksijen seviyesini artırıp, CO2 seviyesini düşürmesiyle gelişen bu küresel buzullaşma, Güney Afrika'daki Karoo bölgesinde bulunan buzul çökelleri nedeniyle "Karoo Buzullaşması" olarak da adlandırılmaktadır (Şekil 2).

290-300 myö gerçekleşen bu buzullaşma Karbonifer Dönemi'nin sonuyla Permiyen Dönemi'nin başlarında gerçekleşmiş olup; Güney Amerika, Afrika, Arabistan, Hindistan, Antarktika ve Avustralya'nın bugünkü Güney Kutbu'nun olduğu yerde Gondwana Kıtası olarak birleşmesi sırasında gerçekleşmiştir.

Kıtaların önceden bitişik olduğunun kanıtlanması, jeoloji biliminde devrim sayılacak Levha Tektoniği Teorisi'nin ortaya atılmasına neden olacak kadar önemlidir.

Mesozoik ve Tersiyer Dönemleri(250-2,58 myö)

Dördüncü buzullaşmadan sonra Mesozoik Devri'ne giren Dünya'da, sıcaklıklar artarak iklim daha durağan bir hale gelmiştir. 250 myö ile 2,58 myö arasındaki bu dönemde, zaman zaman soğuk dönemler görülse de, küresel anlamda büyük bir buzullaşma oluşmamıştır.

Son 65 milyon yılda iklim değişimi. Veriler foraminiferalarda gözlenen Oksijen izotop  ölçümlerine dayanmaktadır. Son 12 milyon yıl için (sağdaki küçük kutu)oksijen izotop ölçümleri,  Vostok sondajından elde edilen Antarktika sıcaklık verileriyle karşılaştırılmıştır. Günümüz sıcaklığı 0°C olarak verilmiştir. (Şekil 3)

Erken Mesozoik'te(Trias Dönemi) tüm kıtaların bitişik halde bulunmasıyla ortaya çıkan süper kıta Pangea'nın iç kısımlarının çok kurak ve çöllerle kaplı olduğu düşünülmektedir. Günümüze kıyasla ortalama 10°C kadar daha yüksek olan sıcaklıklara rağmen kıtaların bir arada bulunmasından dolayı küresel deniz seviyesi düşük kalmıştır. Orta Mesozoik'te(Jura Dönemi) Pangea parçalanmaya başlamış ve bunun sonucu olarak da okyanus ortası sırtlarından kaynaklanan volkanizma nedeniyle bağıl deniz seviyesi yükselmiştir. Bu dönemde artmaya devam eden sıcaklıklara rağmen denizlerin, kıtaların sığ bölümlerini basması sonucu, iklim daha nemli hale gelmiştir. Jura-Kretase geçişinde yaşanan soğumaya rağmen tam bir buzullaşma dönemi oluşmamış, Mesozoik'in sonuna doğru (Kretase Dönemi), CO2in günümüze oranla çok daha yüksek seviyelere çıkması nedeniyle yüzey sıcaklıkları önemli ölçüde (ortalama 27-28°C) artmaya başlamıştır. "Kretase Termal Optimumu" olarak bilinen bu dönemde deniz seviyesinin ve deniz suyu sıcaklıklarının da önemli ölçüde arttığı anlaşılmaktadır.

Isınma, Senozoik boyunca devam etmiş ve Eosen'in başında maksimuma ulaşmıştır (Eosen Optimumu). Eosen Klimatik Optimum'u sırasında kutuplar da dahil olmak üzere buzul örtülerinin bulunmayışı 18O izotop ölçümlerindeki oynamaların doğrudan sıcaklık değişimleri olarak kabul edilmesine yol açmıştır (Şekil 3). Oligosen'de başlayan soğuma eğilimi ise Miyosen boyunca dönemsel olarak devam etmiştir. Miyosen sonunda Güney ve Kuzey Amerika'nın birleşerek tek bir kıta halini alması sonucu Atlas Okyanusu ve Büyük Okyanus ayrışmıştır. Bunun sonucu olarak da Gulf Stream deniz akıntısı güçlenmiş ve Kuzey Yarımküre hızlı bir şekilde soğuyarak bugün Pleistosen Buzul Dönemi'ne geçilmiştir.

Kuvaterner Buzul Çağı(2,58 myö- Günümüz)

Yerküre’nin Kambrien devrinden günümüze (Holosen) değin yaklaşık 545 milyon yıllık dönemdeki jeolojik geçmişinde çeşitli zaman ölçeklerinde gerçekleşen iklim değişikliklerinin, çeşitli birleştirilmiş sıcaklık zaman dizileriyle gösterimi. (Şekil 4)

Günümüzden 2,58 milyon yıl önceden itibaren buzul çağlarıyla buzularası çağların periyodik olarak birbirini izlemesi, iklim sisteminin yeni bir dengeye oturmasının bir göstergesi olarak kabul edilmektedir (Şekil 4). Okyanus tabanlarından çıkarılan çökeller üzerinde yapılan araştırmalara göre; 1,8 ila 0,8 myö zaman aralığında buzul çağları 41 bin yıllık döngüler şeklinde tekrarlanmaktadır. Yaklaşık son 800 bin yıldır ise buzul çağları, 100 bin yıllık döngüler halinde ortaya çıkmaktadır (Şekil 5). Kuaterner'de periyodik olarak buzul çağlarının yaşandığı bu döneme Pleistosen adı verilmektedir.

Olasılıkla son 1 milyon yılda ve gelecek 100 bin yılda (Yıl 0, Milattan Sonra 1950’ye karşılık gelir), Yerküre İkliminin Milankoviç Döngülerine bağlı (derece cinsinden) değişimleri. (Şekil 5)

Pleistosen'de Yaşanan Buzul Çağlarının Kanıtları

Pleistosen'de yaşanan buzul çağlarının jeolojik, kimyasal ve paleontolojik yönden kanıtlarını bulmak mümkündür. Buzul çağlarının jeomorfolojik kanıtları olan U şekilli vadiler, moren setleri, buzul kapıları Dünya'nın birçok bölgesinde görülebilir. Ancak en son yaşanan buzul çağı bir öncekinin kanıtlarını büyük ölçüde yok ettiğinden jeomorfolojik kanıtların değerlendirilmesi de güçleşiyor.

Buzul veya buzularası çağların fiziksel kanıtları ise tortul kayalar, derin okyanus tortulları ve buzul örnekleri içindeki izotop oranı değişimlerinden sağlanır. Son bir milyon yıla ait iklim koşullarına ilişkin en ayrıntılı, uzun ve kesintisiz kayıtlar, Antarktika ve Grönland'da yer alan buzul örtülerinden sondajla çıkarılan buzul örneklerinden elde edilmektedir. Örneğin 2004 yılında EPICA (European Project for Ice Coring in Antartica) adlı proje kapsamında Antarktika'da iki ayrı noktada yürütülen sondaj çalışmaları ile günümüzden 740 bin yıl öncesine uzanan bir dönemin iklim kayıtlarına ulaşılmıştır. Çıkarılan buzul örnekleriyle iklim değişimleri konusundaki teorileri sınama olanağı doğduğu gibi, iklim tarihine yeni görüşler de kazandırılmıştır. Çıkarılan buzul örneklerinin analiziyle; buzul ve buzularası çağların iklim ve çevresel özellikleri, geçmişteki volkanik etkinlikler, Güneş'ten Dünya'ya ulaşan enerji miktarındaki değişiklikler gibi konularda bilgiler elde edilmektedir. Ayrıca iklim sisteminde bugüne kadar bilinmeyen doğal döngüler ve atmosfer ile okyanus arasındaki etkileşimler belirlenebilmiştir.

Paleontolojik(*) kanıtlar ise fosillerin coğrafi dağılımlarındaki değişikliklerin belirlenmesi yoluyla elde edilir. Örneğin buzul çağlarında soğuk koşullara uyum sağlamış organizmalar daha alçak enlemlere yayılırken, buzularası çağlarda bunun tam tersi gerçekleşir.

Elde edilen tüm paleoklimatik kanıtlar, hava sıcaklığının azaldığı ve buzulların yayıldığı buzul çağlarını, sıcaklıkların yükseldiği ve buzulların tamamen veya büyük ölçüde ortadan kalktığı buzularası çağların izlediğini göstermektedir. Buzul çağlarından buzularası çağlara geçişler sırasında sıcaklıklarda görülen yükselme eğilimi, düzenli bir artış yerine, kısa süreli birçok dalgalanmalar şeklinde gerçekleşmiştir.

Pleistosen'de Yaşanan "Buzul ve Buzularası Çağlar"

Pleistosen'de yaşanan buzul ve buzularası çağlar, süre ve şiddet bakımından birbirinden farklı olup, genellikle buzul çağları, buzularası çağlara göre daha uzun sürmüştür. Son 400 bin yılın iklim kayıtlarını içeren buzul örneklerinden, 70 bin veya 90 bin yıl süren buzul çağlarını, 10 bin veya 30 bin yıl süren buzularası çağların izlediğini görmek mümkündür.

Buzul çağları sırasında; azalan sıcaklıklara paralel olarak kutuplarda yer alan buzullar, alanlarını genişletmiş, Kuzey Yarımküre'de yer yer 40°enlemine kadar yayılmışlardır. Yağışların karalarda kar-buz şeklinde birikmesi sonucu bütün Dünya'da deniz seviyesi alçalmış, okyanuslarda akıntı sistemleri değişmiştir. Karalar üzerinde 50-60 milyon km3ü bulan buzul örtülerinin oluşumu, deniz seviyesinin 120-140 metre düşmesine yol açmıştır. Deniz seviyesinin düştüğü buzul çağlarında kıtalar arasında oluşan kara köprüleri; insanların, hayvanların ve bitkilerin göçler yoluyla Dünya'ya yayılmasını kolaylaştırmıştır. Örneğin günümüzden 25-20 bin yıl önce buzul çağı sırasında Asya ve Kuzey Amerika (Alaska) arasında oluşan kara köprüsü, insanların Amerika Kıtalarına yerleşmesine olanak tanımıştır. Derin deniz tortullarından alınan örneklerdeki oksijen izotopu analizleri, Dünya'nın son buzul çağına günümüzden 110 bin yıl önce girdiğini, bu buzul çağının en soğuk ve kurak döneminin ise günümüzden 20-18 bin yıl önce yaşandığını göstermektedir.

Diğer yandan, buzul çağlarında iklim kuşaklarının yer değiştirmesi, doğrudan buzullarla kaplanmayan bölgelerin iklim koşullarının da büyük ölçüde değişmesine yol açmıştır. Örneğin bugün Anadolu'nun en az yağış alan yerlerinden biri olan Konya Havzası'nda bulunan göl kıyı şekilleri, son buzul çağında bu alanda günümüze göre daha serin-nemli iklim koşullarının ortaya çıktığını gösterir. Son buzul çağında Cilo, Kaçkar gibi yüksek dağlarımızdaki buzullar ise alanlarını genişleterek vadilerden aşağılara uzanmıştır. Örneğin Kaçkar Dağlarındaki Kavron Vadisi'nden alınan buzul örnekleri, vadilerdeki buzulların 26,0±1,2 bin yıl önce ilerlemeye başladığını ve günümüzden 18,3±0,9 bin yıl önceye kadar ilerlemesini sürdürdüklerini gösterir. Bu tarihten sonra gerilemeye başlayan buzullar üç küçük kola ayrılmış ve 15,5±0,7 bin yıl önce ana vadide bulunan buzullar tamamen yok olmuştur.

Grönland'dan elde edilen buzul kayıtları, Pleistosen'in son buzul çağından Holosen'e geçişin iklim koşulları açısından çok değişken olduğunu gösterir. Günümüzden 110 ila 14 bin yıl öncesini kapsayan bu dönemde, etkisini daha çok Kuzey Yarımküre'de hissettiren kısa süreli büyük iklim değişiklikleri yaşanmıştır. Buzularası çağlar ise ekvatora doğru alanlarını genişleten örtü buzullarının kutuplara doğru geri çekilmesi, atmosferdeki karbondioksit ve metan gibi sera gazı oranlarının artması, iklim ve vejetasyon kuşaklarının yer değiştirmesi ile karakterize oluyor.

Buzularası çağlara geçiş aynı zamanda, karalar üzerinde çok geniş alanlar kaplayan buzulların erimesi nedeniyle deniz seviyesinin hızla yükselmesiyle Dünya'nın bazı bölgelerinde katastrofik sellerin oluştuğu dönemlerdir. Pleistosen'de yaşanan buzularası çağların devam sürelerini dikkate alırsak, ilk akla gelen soru bundan sonraki buzul çağının ne zaman başlayacağıdır. Bu sorunun yanıtını ararken ilk başvurduğumuz kaynak yine paleoklimatik verilerdir(eski devre ait bitkiler). Geçmişte iklim değişmelerinin yerkürede bıraktığı izleri araştırmak, buzul ve buzularası çağların nasıl oluştuğunu, canlıları nasıl etkilediğini bilmek, geleceği öngörmemize yardım edecektir.

SON BUZUL ÇAĞININ SONU: NUH TUFANI

İklim Bilimci Dr. Peter Huybers, "Science" dergisinde 2009 yılında yayınlanan makalesinde: Yaklaşık 12 bin yıl önce son buzul çağının sona ermesindeki en önemli faktörün, volkanik aktivitelerdeki dramatik bir artış olduğunu ifade etmiştir. Volkanların, bir sera gazı olan karbondioksitin(CO2) yer atmosferinde artmasına sebep olduğunu, bunun ise sonuçta Dünya'nın daha fazla ısınması anlamına geldiğini belirtmiştir.

NUH TUFANI "KAPALI GÖLÜ" KARADENİZ YAPTI

Son buzul döneminde bağımsız bir göl olan Karadeniz'e ait eski kıyı şeridinin günümüzden yaklaşık 110 metre daha aşağıda yer aldığı, jeofizik verilerden öngörülmektedir. Bunun bilimsel en büyük kanıtı, İstanbul Boğazı'nın Karadeniz'le birleştiği noktada tespit edilen kanal sistemidir. Bu derin kanalların oluşabilmesi için güçlü bir su girişi gerekmektedir. Bu nedenle Akdeniz suyunun, "Tufan"la Karadeniz'e girdiği gerçeği, bu kanal sisteminin bir kanıtıdır.

"HOLOSEN DÖNEMİ"

Dünya'da buzul çağına ait koşulların ortadan kalkmasına neden olan ısınma, günümüzden yaklaşık 12 bin yıl önce Nuh Tufanı ile başlamıştır. Dünya jeolojik tarihinin son 12 bin yılını kapsayan dönem Holosen olarak adlandırılır. Buzul çağına ait iklim koşullarının ortadan kalkması ve sıcaklıkların yükselmesi, son 12 bin yıldır başta doğal çevrede; özellikle bitki örtüsünde, toprak oluşumunda ve yeryüzünde işleyen süreçlerde önemli değişmelere yol açmıştır. İnsanın yaşam tarzı açısından ele alındığında, "Neolitik devrim" adı verilen tarım faaliyetlerinin başlaması ve ilk yerleşik yaşama geçiş Holosen'de gerçekleşmiştir. Paleoklimatik çalışmaların sayısı arttıkça Holosen'de; buzul çağları ölçüsünde olmasa da bin yıl veya birkaç yüzyıl devam eden ve geniş alanlarda etkili olan iklim salınımlarının gerçekleştiği ortaya çıkmaktadır.

"HOLOSEN OPTİMUMU"

Bunlardan en önemlisi günümüzden yaklaşık 9 ila 5 bin yıl öncesini kapsayan sıcak dönemdir. Holosen Optimumu olarak da adlandırılan bu dönemde yaşanan sıcaklık artışı, küresel ölçekten çok sadece Kuzey Yarımküre ile sınırlı kalmıştır. Klimatik optimumun, Dünya'nın yörüngesinde meydana gelen değişiklikler ve son buzul çağından çıkılmasının yarattığı bazı etkiler ile ilişkili olduğu düşünülmektedir. Yapılan hesaplamalar 9 bin yıl önce, Dünya'nın dönme eksenine olan eğiminin 24° olduğunu ve Dünya'nın yörüngesinde Güneş'e en yakın noktada iken Kuzey Yarımküre'de yaz mevsiminin yaşandığını gösterir. Bu durum, Kuzey Yarımküre'ye yaz mevsiminde ulaşan Güneş radyasyonu miktarında % 8'lik (+40 w/ m2) bir artışa yol açmış, yaz mevsimi daha sıcak, kışlar ise daha sert geçmiştir. Paleoklimatik çalışmalar, Holosen Klimatik Optimumu sırasında, özellikle Kuzey Batı Avrupa'nın ısındığını, Kuzey Kutbu'nda ortalama sıcaklıkların yaklaşık 4°C yükseldiğini kanıtlar. Holosen ortalarında, daha yüksek yaz sıcaklıkları nedeniyle Kuzey Yarımküre'de orman tundra sınırı birçok alanda şimdiki yerinin daha kuzeyine kaymıştır. Polen analizleri, Sibirya'da orman sınırının, bugünkü sınırına göre 200 km kadar kuzeye kaydığını gösterir. Klimatik Optimum'da Kuzey Yarımküre'de iklim koşullarının büyük ölçüde değiştiği bir başka bölge, günümüzde Dünya'nın en büyük çölünün bulunduğu Sahra ve Arap yarımadası olmuştur.

"ARAP YARIMADASI VE SAHRA"NIN YEŞERMESİ

Kuzey Yarımküre'nin yaz mevsiminin daha sıcak geçmesi, her iki yarımkürenin Ticaret rüzgârlarının(Alizeler) karşılaştığı, Tropikler Arası Karşılaşma Kuşağı'nın (ITCZ) kuzeye kaymasına neden olmuştur. Bu koşullarda Arap yarımadası ve Afrika'da günümüzde çöl olan alanlar daha çok yağış almış, çöl savan vejetasyonu ile kaplanmıştır. Muson sisteminin yaklaşık 600 km kuzeye doğru kayması ve kuvvetlenmesi, bu çöllerdeki Sahra'da taban suyunun yükselmesine, tektonik depresyonlarda çok sayıda göllerin oluşmasına ve bu göllere timsah, zürafa, ceylan ve hipopotamdan oluşan bir hayvan topluluğunun yerleşmesine olanak tanımıştır. Paleobotanik veriler, o dönemde yeşillenen Sahra'nın 23° kuzey enlemine kadar uzandığını kanıtlamaktadır (günümüzde bu değer 18° kuzey enlemidir).

Holosen'de daha çok okyanus dolaşımındaki değişmeler ile bağlantılı olarak ortaya çıkan kurak-nemli dönemler ve şiddetli El Nino veya La Nina olayları, geçmişteki uygarlıklar üzerinde kalıcı etkiler bırakmıştır. Örneğin; Ortadoğu'da Akadlar'ın veya Orta Amerika'da Maya Uygarlığı'nın çöküşü bu duruma örnek gösterilebilir. Holosen'in bir başka özelliği, insanların yerleşik düzene geçerek tarımsal faaliyetlere başlaması ile birlikte Dünya tarihinde ilk kez doğal çevre ve iklim sistemi üzerinde "insan etkisi"nin başlamasıdır. Örneğin Holosen'in ortaları ve sonlarında atmosferde karbondioksit ve metan gazlarının oranlarının giderek yükselmesi, Avrasya'da 8000 yıl önce tarımsal amaçla ormanların kesilmeye başlanması ve 5000 yıl önce pirinç tarımı ve hayvancılığın gelişmesi ile ilişkilendirilmektedir.

"SICAK ORTAÇAĞ" VE "MİNİ BUZUL ÇAĞI"

Son bin yılda, on yıldan yüzyıla uzanan bir zaman ölçeğinde gerçekleşen iklim salınımları, geçmişte olduğu gibi toplumları büyük ölçüde etkilemiş ve yeryüzünde çok sayıda kanıt bırakmıştır. Son bin yılda, iklim koşullarında en belirgin değişim Sıcak Ortaçağ ve Mini Buzul Çağı olarak adlandırılan dönemlerde yaşanmıştır.

SICAK ORTAÇAĞ

Ağaç halkaları, dağ buzulları ve tarihi kayıtlardan elde edilen kanıtlara dayanan çok sayıda araştırma, Sıcak Ortaçağ olarak adlandırılan 9. yüzyıldan 13. yüzyılın sonuna kadar olan dönemin bazı yıllarında, İskandinavya, Çin, Kaliforniya, Kanada ve Tazmanya gibi Dünya'nın bazı bölgelerinde özellikle yaz mevsimine ait sıcaklıkların, 20. yüzyıl değerlerine yaklaştığını göstermektedir. Paleoklimatik verilere göre, Kuzey Yarımküre'de 11. yüzyıldan 14. yüzyıla kadar olan dönemde ortalama sıcaklıklar, 15.-19. yüzyıl ortalamasına göre 0,2°C yükselmiştir. Ortalamalardaki 0,2°C lik bu artış bile, o dönemde Vikinglerin, Grönland'a yerleşmesine, çok daha yüksek enlemlerde buğday yetiştirilmesine olanak tanımıştır. Bu olumlu etkiler yanında Sıcak Ortaçağ, Kuzey Amerika'nın büyük bölümünde şiddetli ve uzun süreli kurak dönemlere sebep olmuştur. Ortaçağ'da yükselen sıcaklıkların, bu dönemdeki Güneş etkinliklerindeki artıştan kaynaklandığı düşünülüyor.

MİNİ BUZUL ÇAĞI

Tam olarak ne zaman başladığı konusunda tarihçiler ve klimatologlar arasında bir görüş birliği olmamakla birlikte, Mini Buzul Çağı, yaklaşık olarak 1300 ile 1900 yılları arasını kapsar.

Batı ve Orta Avrupa'da Mini Buzul Çağı'nın en belirgin etkileri 1675-1715 ile 1780-1830 yılları arasındadır. Bu dönemde çok soğuk kış ayları, kış ve bahar aylarındaki uzun kurak dönemler ve yağışlı geçen yaz ayları ile yaşanmıştır. Paleoklimatik kanıtlar, Mini Buzul Çağı'nda Kuzey Yarımküre'de sıcaklıkların 1902-1980 dönemine göre 0,1-0,4°C daha düşük olduğunu gösterir. Bu dönemin etkileri Dünya'nın birçok yerinde hissedilmesine rağmen bu konudaki en ayrıntılı tarihi kayıtlar, Avrupa ve Kuzey Amerika'ya aittir. Başlangıç tarihi çok iyi bilinmemesine karşın tarihi kayıtlar, 14. yüzyılın başında Grönland’da buzulların ve Kuzey Atlantik'te deniz buzlarının güneye doğru ilerlediğine işaret etmektedir. 1315 yılında başlayan şiddetli yağışlar ve daha serin geçen yaz mevsimleri ve 1315-1317 yıllarında Avrupa'da yaşanan büyük kıtlık, bu kötü hava koşullarının bir yansıması olarak kabul edilebilir.

Hollanda'da 13. ve 14. yüzyıllarda şiddeti ve sıklığı artış gösteren seller, bunu izleyen 1315-1317 kıtlığı ülke nüfusunun yaklaşık %10'unun hayatını kaybetmesine yol açmıştır. 17. yüzyılın ortalarında İsviçre Alpleri'nde buzulların ilerlemesi çiftliklerin ve köylerin boşaltılmasına neden olmuştur. Thames Nehri ile Hollanda'daki kanal ve akarsular kış ayları boyunca donmuştur. Son yıllarda ağaçların büyüme halkaları ve buzul örneklerinden elde edilen veriler, Mini Buzul Çağı boyunca sıcaklıklarda gözlenen düşme eğiliminden büyük ölçüde bu dönem boyunca azalan Güneş etkinliklerinin ve artan volkanik faaliyetlerin sorumlu olduğunu gösteriyor. Mini Buzul Çağı içindeki en soğuk yıllar, Güneş lekelerinin sayısının son derece azaldığı Spörer ve Maunder Minimumu olarak adlandırılan dönemler ile uyumludur.

Mini Buzul Çağı boyunca sıcaklıkların azalmasında etkili olan bir başka faktör volkanik faaliyetlerdir. Şiddetli volkanik patlamalar sırasında açığa çıkan volkanik küller ve atmosferde SO2 ve sülfürik asit partiküllerine dönüşen sülfür gazı, atmosferin alt tabakalarında yaklaşık 2 yıl kalarak, atmosfere ulaşan Güneş ışınlarını geri yansıtır. Ağaçların büyüme halkalarından elde edilen kanıtlar, son 600 yıl içinde Kuzey Yarımküre'de en soğuk yılın, Peru'daki Huaynaputina volkanik etkinliğinin gerçekleştiği 1600 yılını izleyen 1601 olduğunu gösteriyor. Benzer şekilde çok soğuk geçen 1453 yılı, Pasifik'in güneybatısındaki Kuwae Volkan'ının 1452 yılındaki etkinliğini izler. 1815 yılının Nisan ayında Endonezya'da Tambora Volkan'ının patlamasını izleyen 1816 yılı Dünya tarihine yaz mevsimi olmayan yıl olarak kaydedilmiştir.

"BUZUL ÇAĞLARI"NIN SEBEPLERİ?

Buzul çağları, bilimdeki önemli gizemlerden biridir. Dünya'nın neden buzul çağlarına girdiği konusunda 30 kadar farklı kuram bulunuyor.

İklim sisteminde değişmeye yol açan esas neden, Dünya'nın enerji bilançosunu değiştiren süreçlerdir. İklim sistemi Güneş'ten alınan enerji ile işler. Her yıl gezegenimizin Güneş'ten aldığı enerji miktarı ile uzaya geri verdiği enerji birbirine denktir. Böylece Dünya'nın sıcaklığı bir dengede kalır. Dünya'nın Güneş'ten aldığı enerji ile uzaya geri verdiği enerji arasındaki fark, ışınımsal zorlama olarak tanımlanır. Pozitif zorlama Dünya'nın ısınması, negatif zorlama ise soğumasıyla sonuçlanır.

Yerküre'nin tam bir dönüşü kendi ekseni üzerinde 24 saatte tamamladığı rotasyon hareketinin ve günümüzdeki değeri 23.5°olan eksen eğiminin, jeolojik geçmişte 24.5° ile 22.5° arasındaki değişiminin çizimsel gösterimi. Şekil 6

Yerküre'nin kendi ekseni üzerinde batıdan doğuya doğru olan rotasyonu sırasında, ters yönde doğudan batıya doğru gerçekleştirdiği presesyon hareketinin çizimsel gösterimi. Yerküre'nin iklimsel presesyondaki değişiklikler, perihel(günberi) ve afel(günöte) tarihlerini kaydırdığı için, bir yarımkürede mevsimlik zıtlıkları kuvvetlendirirken, öteki yarımkürede zayıflatır. Şekil 7

(Şekil 8)

Dünya'nın Güneş etrafındaki yörüngesinde, atmosferin bileşiminde ve Güneş etkinliklerinde görülen değişmeler, Dünya-atmosfer sisteminin enerji bilançosunu negatif veya pozitif yönde etkileyen ışınımsal zorlamaları yaratan süreçler olarak tanımlanabilir. Ancak doğrudan Dünya'nın enerji bilançosunu etkilemediği halde iklim değişimine yol açan süreçler de vardır. Örneğin, levha tektoniğine bağlı olarak gerçekleşen orojenez (dağ oluşumu) veya kıtaların yeryüzündeki coğrafi dağılımlarında gerçekleşen değişmeler, doğrudan Dünya'nın enerji dengesini etkilemediği için ışınımsal olmayan zorlamalar olarak değerlendirilebilir.

DÜNYA'NIN YÖRÜNGESİNDEKİ DEĞİŞİM: MİLANKOVİÇ DÖNGÜLERİ

Buzul ve buzularası dönemlere yol açan en önemli faktör, Dünya'nın yörüngesel değişmeleridir. Milankoviç Döngüleri adı verilen bu değişmelerin ilki, 100 bin yıllık bir döngü içinde, Dünya'nın Güneş çevresindeki yörüngesinin daireye yakın bir şekilden, elipse benzer bir şekle dönüşmesidir. Dünya'nın Güneş'ten olan uzaklığını belirleyen bu döngüye bağlı olarak Güneş'ten alınan enerji miktarı % 0,2 oranında değişir.

İkincisi, Dünya’nın dönme eksenin eğikliğinin yaklaşık 41 bin yılda 22,1° ile 24,5° arasında değişmesidir. Bu değişim Dünya üzerindeki herhangi bir noktanın aldığı Güneş radyasyonunu mevsimlere göre dağılımını etkiler. Eksen eğikliğine bağlı olarak yüksek enlemlerde (örneğin 65°N) Güneş'ten alınan enerji miktarı yaklaşık %10 değişebilir. (şekil 6)

Üçüncüsü ise Dünya'nın yörünge ekseninin yalpalaması anlamına gelen presesyon hareketidir. Presesyon hareketi, yaklaşık 22 bin yıllık bir döngü süresinde mevsimlerin başlama tarihlerini değiştirir. (Şekil 7)

Eksen eğikliği ve presesyon hareketinin ortak etkileri sonucu değişen mevsim uzunlukları, yüksek enlemlerde mevsimlik olarak alınan enerji miktarında %30'u bulan değişmelere neden olabilir. Ancak iklim değişmelerinin tek sorumlusu yörüngesel değişmeler değildir.

GÜNEŞ LEKELERİ

Bir yıldız olarak Güneş'in uzaya yaydığı radyasyonun şiddeti, jeolojik çağlar boyunca değişkenlik göstermiştir(Şekil 8).

Güneş'ten Dünya'ya ulaşan enerji miktarında, en kısası 11,1 yıl olmak üzere periyodik olarak değişiklik yaratan nedenlerin başında Güneş lekeleri gelir. Güneş lekeleri ve bu lekelerin çevresinde oluşan güçlü manyetik alanlarda gerçekleşen Güneş patlamaları sırasında, Güneş çok daha fazla morötesi (ultraviyole) ve görünür dalga boyunda radyasyon yayar. Bu durum iklim koşullarını etkileyerek bazı bölgelerde sıcak-kurak bazı bölgelerde soğuk-nemli koşullara yol açar.

Güneş lekeleri ile ilgili gözlemler 1749 yılında Zürih Rasathanesi'nde başlamıştır ancak kesintisiz kayıtlara 1849 yılından itibaren ulaşılabilir. Gözlemlerin yapılmadığı yıllara ait Güneş lekeleri ile ilgili önemli bilgiler ise buzul örnekleri ve ağaç halkalarından elde edilen kanıtların analizi ile sağlanır. Buzullardan alınan örneklerdeki Berilyum-10 konsantrasyonu bu tip analizlere örnek gösterilebilir. Berilyum-10, kozmik ışınların Dünya atmosferindeki partiküllere çarpması sonucu üretilir. Oluşan izotoplar yeryüzüne düşerek buzullarda depolanır. Güneş'in, daha aktif olduğu dönemlerde uzaya yayılan kozmik ışınlar Dünya atmosferindeki Berilyum-10 konsantrasyonun artmasına yol açar. Benzer şekilde ağaç halkaları, mercanlar ve karbonatlı mağara depolarında radyokarbon (14C) konsantrasyonu oranı dikkate alınarak, gözlemlerin yapılamadığı dönemlerdeki Güneş lekelerindeki değişimi saptamak mümkündür.

Elde edilen paleoklimatik kanıtlar ve tutulan kayıtlar incelendiğinde, leke sayılarının azaldığı veya arttığı birçok dönem ayırt edilebilir. Örneğin, 8000 yaşındaki bir tür çam ağacından alınan veriler, 1100 ile 1250 yılları arasında Güneş lekeleri sayısının arttığını göstermektedir. Bu dönemin, Dünya'da bazı bölgelerde sıcaklıkların yükseldiği Sıcak Ortaçağ ile ilişkili olduğu düşünülüyor.

Benzer şekilde 1645-1715 yılları arasında Maunder Minimumu, 1795-1820 yılları arasında ise Dalton Minimumu olarak adlandırılan dönemlerde, Güneş lekeleri sayısında belirgin azalmalar yaşanmıştır. Yapılan çalışmalar, Güneş lekelerindeki Maunder ve Dalton minimumları ile Kuzey Yarımküre'de sıcaklıklarda düşme eğiliminin yaşandığı Mini Buzul Çağı adı verilen dönemin en soğuk yılları arasında belirgin bir ilişki olduğunu gösteriyor.

SERA GAZLARI

Atmosferde bulunan sera gazları ile katı parçacıkların (aerosol) miktarında meydana gelen değişmeler, Dünya'nın enerji bilançosunu belirlemesi açısından iklim değişiminin diğer nedenlerinden biri sayılabillir. Dünya'nın yaydığı enerjiyi soğurarak, yeryüzünde sıcaklıkların düşmesine engel olan ve bu nedenle sera gazları olarak adlandırılan su buharı, karbondioksit ve metan gibi gazların oranı iklim değişmeleri bakımından ayrı bir yere sahiptir. Atmosferdeki sera gazlarının oranları, levha tektoniği, volkanizma veya biyolojik olayların hızı gibi faktörlere bağlı olarak doğal yollarla değişir. Buzullardan alınan örnekler geçmişte buzul çağlarının başlarında atmosferdeki sera gazları miktarlarının azaldığını, buzullar geri çekilirken arttığını gösteriyor. Vostok (Antartika) buzul kayıtları, buzul çağları boyunca atmosferdeki CO2 birikiminin 180 ppm, metan birikiminin 320-350 ppb(milyarda bir(**)), buzularası çağlarda ise CO2in 280-300 ppm, metanın ise 650-770 ppb arasında değiştiğini işaret ediyor.

Dünya'nın yörüngesel hareketlerine bağlı olarak oluşan buzul çağları ve buzularası çağlarda atmosferdeki sera gazlarının bir geri besleme mekanizması olarak iklim sisteminin yeni bir dengeye kavuşmasında önemli rol oynadığı düşünülüyor.

VOLKANİK PATLAMALAR

Büyük miktarlarda katı maddenin ve gazların açığa çıktığı volkanik faaliyetler, iklim koşullarını küresel ölçekte değiştirme potansiyeline sahiptir. Volkanik aktivitelerin iklim üzerindeki etkileri uzun ve kısa dönemde olmak üzere iki grup halinde incelenebilir.

Volkanik patlamalarla atmosfere karışan sülfür dioksit, oksijen, tozlar, nem ve Güneş ışığı ile reaksiyona girerek çok küçük sülfürik asit damlacıklarına (yaklaşık 0,1 mikrometre çapında) ve diğer sülfat bileşiklerine dönüşür. Atmosferde yaklaşık 2 yıl asılı durumda kalabilen sülfürik asit damlacıkları ve diğer katı sülfat parçacıkları, volkanik patlamalar sonrası yeryüzünden 15-25 km yukarıda bir tabaka oluşturur. Bu tabaka, Güneş ışınlarını uzaya geri yansıttığı için yeryüzünde iklim koşulları değişir.

Grönland ve Antarktika'dakiler başta olmak üzere buzullardan ve derin deniz çökellerinden alınan örneklerle, ağaçların yıllık büyüme halkalarının incelenmesiyle ve insanların tarımsal amaçla tuttukları yıllıklardan, geçmişteki büyük volkanik patlamaları ve iklim üzerindeki etkilerini belirlemek mümkündür. Örneğin, Ege Denizi'ndeki adalardan biri olan Santorini'de gerçekleşen şiddetli volkanik patlamanın gerçekleştiği tarih, ağaçların büyüme halkalarından belirlenmiştir. Bu tarih ABD'de MÖ 1626-1628, İrlanda'da MÖ 1628 olduğu tespit edilmiştir. Grönland'ın güneyinden alınan buzul örneklerinden ise bu tarih MÖ 1645 olarak belirlenmiştir.

Uzun dönem etkilerine bakıldığında, volkanlar atmosfere büyük oranda sera gazı göndermektedir. Bu da uzun vadede küresel bir ısınmaya yol açmaktadır. Başka bir ifade ile volkanlar uzun dönemde soğutucu değil tam tersine küresel sıcaklığı yükseltici bir etki yapmaktadır.

LEVHA TEKTONİĞİ

Dünya tarihinde levha tektoniğine bağlı olarak gerçekleşen orojenik olaylar(dağ oluşumu) ve karaların coğrafi dağılışlarında meydana gelen değişmeler, küresel iklim sistemini büyük ölçüde etkilemiştir. Öncelikle yüksek dağ sıraları, özellikle kuzey-güney uzanımlı olanlar, atmosfer dolaşımında değişikliklere yol açar. Yüksek dağların iklim sisteminde yarattığı bir başka etki, gezegenin albedo(yansıtabilirlik) değerleri üzerinde görülür. Dağlarda yükseklikle birlikte azalan sıcaklıklar, yağışların kar şeklinde düşmesine ve erimeden uzun süre yerde kalmasına olanak tanır. Bu durum Dünya'nın yansıma nedeniyle daha çok enerji kaybetmesine ve soğumasına yol açar. Dağ oluşumu aynı zamanda Dünya'daki karbon döngüsünü, dolayısıyla atmosferdeki en önemli sera gazlarından biri olan CO2 miktarını da etkiler. Levha tektoniğinin bir başka önemli sonucu da onlarca hatta yüz milyonlarca yıl süren bir süreç sonucunda yeryüzünde karaların coğrafi dağılışlarının ve boyutlarının değişmesidir. Yeryüzünde karaların yüksek enlemlerde toplanmasının, kar-buzla kaplı alanların genişlemesine olanak tanıdığı ve böylece Dünya'nın albedosunun artarak buzul çağlarının oluşumunu kolaylaştırdığı düşünülüyor. Ayrıca kıtaların konumu, ekvator ile kutuplar arasında enerji taşınımını sağlayan okyanuslardaki akıntı sistemlerini de belirler.

GERİ BESLEME

İklim sistemini oluşturan bileşenlerin (atmosfer, hidrosfer, kryosfer, biyosfer) birbirlerine madde ve enerji akışı ile bağlı olması, iklim sisteminin çok hassas bir dengeye sahip olmasına yol açar. Herhangi bir nedenle başlayan değişimin etkisi, sistemi oluşturan bileşenlerden diğerine aktarıldıkça özellik ve ölçek bakımından değişir. Bazı durumlarda başlayan değişimin etkisi güçlenir (pozitif) bazen de azalır (negatif).

İklim sisteminde başlayan değişimi daha da artıran veya azaltan süreçlere geri besleme mekanizmaları adı verilir.
Örneğin yörüngesel değişikliklere bağlı olarak Dünya'nın daha fazla Güneş enerjisi alıp ısınmaya başladığı buzularası çağlarda, yüksek enlemlerde yer alan ve çok yüksek albedo değerine sahip buzullar erimeye başlamakta, açığa çıkan koyu renkli zeminler ise buza göre daha fazla Güneş radyasyonunu soğurmaktadır. Bu durum yörüngesel değişikliklere bağlı olarak başlayan ısınma eğiliminin şiddetlenmesi anlamına gelir. Sonuçta yükselen sıcaklıklar nedeniyle daha çok kar-buz örtüsü erir.

Bunun tam tersi olan durumda, yani küresel ölçekte sıcaklıkların azalmaya başladığı buzul çağlarında, yüksek enlemlerde kar-buzla kaplı alanlar genişler. Kar veya buzun yüksek albedo değeri nedeniyle yeryüzüne ulaşan Güneş radyasyonunun çok az bir bölümü soğurulabilir ve bunun sonucunda soğuma eğilimi daha da şiddetlenir. Kar-buz örtüsünün oluşturduğu bu durum iklim sisteminde pozitif geri beslemenin bir örneği olarak gösterilebilir.

(*) Paleo: Eski
(**) PPB: Parts Per Billion kelimelerinin kısaltmasıdır. Türkçe milyarda anlamına gelmektedir. Derişim birimi olarak kullanılır. Herhangi bir karışımda toplam madde miktarının milyarda 1 birimlik maddesine 1 ppb denir. Bir litre çözeltideki çözünen maddenin mikrogram cinsinden degeridir.

Dr. Bahri Güldoğan
yaklasansaat.com

19/03/2018

Kaynaklar:
1) Doç. Dr. Ecmel Erlat; Ege Üniv. Katkı: Prof. Dr. İlhan Kayan, Ege Üniv. İklim ve iklim Değişmeleri, Bilim ve Teknik, 28 Aralık 2008
2) Francis A. Macdonald, Mark D. Schmitz, James L. Crowley, Charles F. Roots, David S. Jones, Adam C. Maloof, Justin V. Strauss, Phoebe A. Cohen, David T. Johnston, and Daniel P. Schrag, Calibrating the Cryogenian (5 March 2010), Science 327 (5970), 1241. [DOI: 10.1126/science.1183325]
3) T Naish, R Powell, R Levy, G Wilson, R Scherer, F Talarico, L Krissek, ..., Obliquity-paced Pliocene West Antarctic ice sheet oscillations, Nature 458 (7236), 322-328
4) http://earthsky.org/earth/peter-huybers-ice-ages-are-the-outstanding-mystery-in-earth-sciences
5) Prof. Dr. Attila Çiner, Hacettepe Üniv, Yrd. Doç. Dr. Mehmet Akif Sarıkaya, Fatih Üniv. Buzullar ve İklim Değişikliği: Geçmiş, Günümüz ve Gelecek, Türkiye'de İklim Değişikliği ve Sürdürülebilir Enerji, ENİVA, 2013


Untitled Document
ys@yaklasansaat.com

ana sayfa| evren| gezegenler| dünyamiz| dinler| eski kavimler| cin-şeytanlar| haberler| yorum-analiz| seslendirmeler| videolar| site haritası| iletişim| forum| ys kitapları

Bu sitedeki yazı, resim ve dökümanlar, kaynak gösterilmeden yayınlanamaz.

Yaklaşan Saat'in resmi twitter adresi aşağıdadır. Bu hesabın dışındaki diğer hesaplarla Yaklaşan Saat'in bir ilgisi yoktur: @yaklasansaat