Karbondioksit, metan gibi sera gazlarının atmosferimizde özellikle de insan aktiviteleri sonucunda artmasıyla beraber gezegenimizin ortalama sıcaklığında artış yaşandığı son on yıllardır bilim dünyası tarafından tartışılan Kyoto Protokolü gibi ülkelerin hükümetlerini ilgilendiren bir konu oldu. Özellikle yaz aylarında aşırı sıcaklıklar yüzünden insanların yaşamını yitirdiği ile ilgili haberlerde sıkça duyduğumuz “Küresel Isınma” kavramı gezegenimiz üzerinde yaşanan küresel iklim değişikliği içerisinde aslında bir süreç. Şüphe yok ki, insan aktiviteleri giderek arttığında, yani karbondioksit gibi sera gazlarının atmosfere salınımını artırdığımız sürece bu küresel ısınma süreci devam edecek. Bu sürecin sonunda ise kutuplarda bulunan buzulların, Alp dağları, Himalayalar gibi yüksek rakımlı bölgelerdeki kıtasal buz örtülerinin erimesinin gerçekleşeceği ortada. Özellikle kutuplardaki buzulların erimesi denizlerdeki tuzluluk oranını değiştireceğinden ve bu değişimin sonunda dünya üzerindeki iklimi dengeleyen okyanus akıntıları etkilemesi sonucu bir buz devrinin yaşanabileceği söylenebilir. Bu yazımızda ise buz devrinin nedenlerine ve yakın zamanda bir mini buzul çağının yaşanıp yaşanmayacağına (sonraki yazıda) değineceğiz.
Bir buz devri ya da daha sık kullanılan ifadesiyle bir buzul çağı, Dünya’nın yüzey ve atmosfer sıcaklığının uzun süreli düştüğü bir dönemi ifade eder. Sıcaklıkta böyle bir düşüşün sonucunda ise kıtasal buz örtüsü, kutup buz örtüsü ve Alp buzulları genişler. Uzun süreli bir buz devrinde, soğuk iklimin zaman zaman şiddetinin oldukça arttığı zamanlar buzul çağları olarak da ifade edilir ve bu soğuk iklimin şiddetinin azaldığı “aralıklı sıcak dönemler” ise buzularası olarak adlandırılır. Buzul bilimine göre hâlâ günümüzde dünyamızın kuzey ve güney yarımkürelerinde bulunan geniş buz örtülerinin aslında bizlerin bir buz devri içerisinde yaşadığımızı söyler. Bu tanım ise bize Pleistosen çağının başında başlayan buz devrinin hâlâ sürdüğünü açıkça söyler çünkü Grönland ve Antartika’da hâlâ buz örtüleri vardır.
Buz devirlerinin varlığına işaret eden üç tür kanıt vardır. Bunlar jeolojik, kimyasal ve paleontolojik kanıtlardır.
Buzul çağları için jeolojik kanıtlar kaya erozyonu ve yüzey kazınması, buzultaş ve toprağı, jeolojide drumlin denilen dar tepeler, vadi kesimi ve buzul tortuları birikintisi ve değişken buzullar gibi çeşitli formlar halindedir. Ardışık buzullaşma jeolojik kanıtları tahrif etme ve silme eğilimindedir ve bu da buzul çağlarını yorumlamayı zorlaştırmaktadır. Ayrıca, bu kanıtlar bugüne kadar tarihlendirilmesi zordu, ilk teoriler buzulların uzun buzularalarına kıyasla kısa olduğunu kabul ediyordu. Dip tortularının ve bu çekirdeklerinin görünmesi gerçek durumu ortaya çıkarıyordu: buz devri uzun, buzularası ise kısa. Bunun anlamı ise Dünya’nın aslında daha çok soğuk iklimin şiddetli olduğu bir dönemden geçtiğine yönelik bir sonuca götürür bizi. Bu güncel teorinin oluşması da biraz zaman aldı.
Kimyasal kanıtlar ise ağırlıklı olarak dip tortuları ile tortul kayaçlar ve okyanus tortul çekirdeklerindeki mevcut fosillerin izotop oranlarının değişimlerinden oluşmaktadır. Buz çekirdekleri, hava kabarcıklarını da kapsayan atmosferik numunelerden ve buzlardan gelen fiziksel karakteristikler o zaman ki iklimi tanımlar. Ağır izotoplar içeren suyun buharlaşması, daha yüksek bir ısı gerektirdiğinden, bu oran soğuk koşullar ile azalmaktadır. Bu da sıcaklığın kayıt edilmesini sağlar. Ancak, bu kanıtlar izotop oranları tarafından kaydedilen diğer faktörler nedeniyle karmakarışık hâle gelebilir.
Paleontolojik kanıtlar fosillerin coğrafi dağılımındaki değişimlerinden oluşmaktadır. Bir buzul döneminde soğuğa adaptasyonunu sağlamış organizmalar düşük enlemlere yayılır ve sadece sıcak koşullarda yaşayabilen organizmalar nesli tükenmiştir veya düşük enlemlerin içine sıkışmıştır. Bu kanıtın da yorumlanması zordur :
- Dip tortularının geniş bir enlem aralığında uzun bir dönemi kapsaması,
- Değişim olmaksızın birkaç milyon yıldır yaşayan antik organizmaların hangi sıcaklığa uygun olduklarının kolayca teşhis edilmemesi
- İlgili fosillerin bulunması gibi hususlar nedeniyle yorumlanması zordur.
Yaşanan Büyük Buz Devirleri
Dünya’nın geçmişinde en azından beş büyük buz devrinin yaşandığı biliniyor. Yüksek enlemlerde yani kutup bölgelerindeki buzullar böyle devirlerden kalmadır.
İlk bilinen buz devri 2.3 milyar yıl önce Proterozoik dönem sırasında oluşmuş (http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=the-first-ice-age). Gezegen yüzeyinin buzla kaplandığı yer bilimciler tarafından düşünülüyor.
850-630 milyon yıl önce Cryogenian döneminde oluştuğu düşünülen bir diğer büyük buz devri buzulların ekvatora kadar ulaştığı bir Kartopu Dünya ürettiği söylenebilir. Muhtemelen yanardağlar tarafından üretilen karbondioksit (CO2) gibi sera gazlarının birikmesi ile sona eriyor. Okyanuslar üzerindeki buzun ve kıtalar üzerindeki buzun varlığı silikat ayrışması ve fotosentezin her ikisini engellemiş olabilir. Bu buz devrinin sonundan Ediacaran ve Kambriyen Patlaması için sorumlu olduğu öne sürülüyor ama bu model henüz yeni ve tartışmalı.
420-460 milyon yıl önce Andean-Saharan isminde diğerleri kadar büyük olmasa da bir buz devri meydana gelmiş.
360-260 milyon yıl önce Güney Afrika’da aralıklarla geniş kutup buzullarının Güney Afrika’nın Karoo bölgesi’nde olduğuna dair açıkça kanıtlar keşfedildi. Bu nedenle bu buz devrine Karoo Buz Devri denilmektedir. Ayrıca antik süper kıta Dongwanaland’ın merkezindeki Arjantin’den de benzer kanıtlar elde edildi.
Günümüz buz devri, Pliyosen-Kuvaterner buzulu, Kuzey Yarımküre’de buz örtülerinin yayılmaya başladığı 2.58 milyon yıl önce başlar. O zamandan beri, dünya 40.000 ila 100.000 yıllık bir zamanda buzul dönemleri olarak adlandırılan bir zamanda buz örtülerinin genişlediği ve gerilediği buzul döngülerini gördü. Dünya şu an bir buzularasında ve son buzul dönemi 10.000 yıl önce sona erdi. Kıtasal buz örtülerinin tüm kalanları olarak Grönland ve Antartika buz örtüleri ve Baffin Adası gibi küçük buzullar vardır.
Buz Devirlerinin Nedenleri
İster uzun dönemli bir buz devri olsun ister kısa süreli bir buzul çağı yahut buzul-buzularasında olan dönemler olsun buz devirlerinin nedenleri tam olarak anlaşılamamıştır. Yine de atmosferin bileşimi, Dünya’nın yörüngesindeki değişimler, tektonik plakaların hareketi, Dünya-Ay sisteminin yörünge dinamikleri, Güneş aktivitelerindeki değişimler, volkanizma, nispeten büyük meteoritlerin etkisi gibi önemli faktörlerin buz devirlerinin oluşum nedenleri arasında gösterilebileceği konusunda bilim insanları arasında bir uzlaşma var. Bu faktörlerin bazıları birbirlerini etkileyebilir. Örneğin, Dünya’nın atmosfer bileşimindeki değişimler (sera gazlarının oranlarının değişmesi özellikle) iklimi etkileyebilir, iklim değişirken kendisi atmosfer bileşimini değişebilir
Dünya atmosferindeki değişimler: Son 100 – 1000 yıllık oldukça yakın bir dönemde insan aktivitelerindeki artış, özellikle fosil yakıtların yanması, Güneş ısısını tuzaklayan/tutan atmosferdeki sera gazlarındaki hızlanan artışa ve paralelliğe neden olduğuna dair ciddi kanıtlar vardır. Bilim insanlarının bir çoğunun görüş birliğine vardığı teori ortaya çıkan sera etkisinin aynı dönemde meydana gelen küresel ısınmanın artmasının temel bir nedeni olduğu üzerinedir. Kalan buzulların ve kutup buz örtüsünün “hızlanarak” erimesinin ana nedenidir.
Yazının geri kalan kısmını ücretsiz elektronik dergimiz NetBilim’in 13.sayısında bulabilirsiniz- tıklayınız.
Buz devirlerinin nedenleri ile ilgili olarak kartopu dünya hipotezinden, kıtaların konumu, okyanus akıntılarındaki değişimler, Milankovitch döngüleri ve volkanizma maddelerini bir bütün olarak yukarıdaki bağlantıdan NetBilim’in ilgili sayısını ücretsiz olarak elde ederek okuyabilirsiniz. Bu yazının devamı niteliğindeki “Mini Buzul Çağı Mı Geliyor?” başlıklı yazımız da ilginizi çekebilir, belki.
Gökhan Atmaca, MSc. twitter.com/kuarkatmaca | facebook.com/anadoluca
Kaynaklar:
- Gökhan Atmaca, Küresel İklim Değişikliği, NetBilim Dergisi 5.Sayı, Aralık 2009
- http://en.wikipedia.org/wiki/Ice_age
- http://en.wikipedia.org/wiki/Little_ice_age
- http://en.wikipedia.org/wiki/Ice_sheet
- http://en.wikipedia.org/wiki/Timeline_of_glaciation
