Dünya ısındıkça, gezegenimizin okyanuslarında depolanan ısı miktarı da giderek artmaktadır. Ancak bu okyanuslardaki artan ısının takibi oldukça zordur. Bu problemi çözüme kavuşturmada, NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nden bilim insanları yardımcı olabilir. Bu hafta San Francisco’da gerçekleştirilen Amerikan Jeofizik Birliği toplantısında yaptıkları sunumda araştırmacılar okyanuslarda depolanan ısıyı ölçmek için manyetik alanlara dair uydu gözlemlerini kullanmanın bir yolunu geliştirdiklerini belirttiler.
Küresel iklim değişikliği ve küresel ısınmanın gezegenimiz üzerindeki etkisinin giderek arttığına dair ipuçlarını kuraklık, şiddetli yağışlar ve şiddetli sıcak hava dalgaları üzerinden görebiliyoruz. Ancak küresel ısınmanın dünya iklimi üzerine yaptığı etkiyi daha iyi belirleyebilmek için okyanuslardaki ısı değişimlerini de takip etmemiz gerekir. Unutulmamalı ki, dünyamızın büyük bir kısmı okyanuslarla kaplı ve bizim okyanuslardaki ısı değişimleri hakkında bilgimiz oldukça sınırlı. Elimizdeki bilgi okyanus yüzeylerinin sadece ısındığı yönde ama okyanusun derinliklerinde ne oluyor, ne kadar ısı depolanıyor, bilmiyoruz. Bu da küresel ısınmanın etkilerini daha iyi takip etme konusunda bizim için büyük bir eksiklik elbette ama bu hiçbir şey yapılmadığı anlamına gelmemeli. Argo şamandıraları ile küresel çapta okyanus sıcaklık ve tuzluluk oranları takip edilmektedir. Her ne kadar dünya çapında 3000’in üzerinde şamandıra olsa da zaman veya konumsal olarak gereken izlemeye imkan sağlamıyor. Yeni geliştirilen yöntemle, küresel okyanus ısı ölçümleri tüm derinliklerde uydu gözlemleri kullanılarak gerçekleştirilebilir.
Bu yöntem okyanusların farklı jeofiziksel özelliklerine bağlıdır. Deniz suyu iyi bir iletkendir, yani tuzlu su okyanus havzaları civarında çalkalandıkça bu Dünya’nın manyetik alan çizgilerinde hafif dalgalanmalara neden oluyor. Okyanus akıntısı bu alan çizgilerini sürüklemeye veya üzerinde etki etmeye çalışıyor. Oluşan manyetik alan dalgalanmaları görece küçüktür ama dalgalar, anaforlar, tsunamiler ve gelgitleri içeren olayların artmasıyla bu dalgalanmalar tespit edilmiştir.
Gelelim bu fikir nereden çıktı? 450 km ila 530 km yukarımızda yörüngede dolanan Avrupa Uzay Ajansı’nın Swarm uyduları gezegenimizin manyetik alanını incelemek için 2013 yılında gönderilmişlerdi. Dünya’nın manyetik alanının şiddeti, yönü ve değişimlerinin yüksek hassasiyetli ve yüksek çözünürlüklü ölçümleri gezegenimizin jeomanyetik alanı ve diğer fiziksel etmenlerle olan etkileşimlerin modellenmesi için temel veriler sağlıyor. Bunların dışında Swarm uyduları yukarıda sözünü ettiğimiz manyetik dalgalanmaları beklenmedik bir şekilde gözlemlediler. Bu da çeşitli fırsatlar sağlayabilir.
Araştırmacılar gelgitlerin nerede ve ne zaman okyanus suyunu hareket ettirdiğini biliyorlar ve Swarm uydularından gelen yüksek çözünürlüklü veri ile bu tür düzenli okyanus hareketlenmelerinden kaynaklı manyetik dalgalanmaları ayırabilirler.
Dolayısıyla gelgitlerden kaynaklı değişen suyun elektriksel iletkenliğine bağlı manyetik dalgalanmalar bir kenara koyulabilir. Ya sıcaklık kaynaklı suyun elektriksel iletkenliğine bağlı manyetik dalgalanmaları?
NASA’dan araştırmacılar eğer uydu gözlemlerinden gelen manyetik dalgalanmalar içindeki okyanus gelgitlerinden kaynaklı sinyalleri bir bilgisayar modeli ile tüm veri içinden ayırabilirsek geriye kalan sinyallerin okyanus sıcaklık değişimlerinden ileri gelen manyetik sinyaller olacağını öne sürüyorlar. Dolayısıyla küresel okyanus ısı miktarındaki değişimi gelgitlerin verilerini içeren gürültü sinyallerinden arındırarak izlemek mümkün gibi görünüyor. Bunu denemişler de ama henüz bu konudaki modeller geliştirilmeye muhtaç. Dolayısıyla okyanustaki ısı miktarının değişiminin izlenmesindeki ilk verilerin doğruluk oranının artırılması gerekiyor.
Okyanus sıcaklıklarının uydu verileri yoluyla takip edilmesi konusu üzerine NASA’nın hazırladığı bir video.Bu uydulardan gelen manyetik alan verisi kullanılarak okyanus ısısının izlenmesi konusunda bilim insanları tarafından ilk girişim oldu. Bu yöntemin başarılı olmasından önce modellerin iyileştirilmesi, girdaplar gibi diğer okyanus hareketlerinden kaynaklı manyetik dalgalanmaların da hesaba katılması gerekiyor.
Okyanus sıcaklıklarının değişmesi küresel ölçekte etkilere sahip. Antarktika’daki buz katmanlarının erimesi sadece atmosfer sıcaklıklarındaki değişimlerle açıklanması beklenemez. İklimden biyoçeşitliliğe okyanus sıcaklıklarındaki değişimlerin etkileyebileceği daha bir çok Dünya sistemi var. Bunları göz önüne aldığımızda okyanus ısı takibini ne kadar önemli olduğu ortada. Bunun yanı sıra, araştırmacıların geliştirdiği yöntem bizim gezegenimiz üzerindeki etkilerimize dair olan anlayışımızı da iyileştirme potansiyeline sahip.
Gökhan Atmaca, MSc.
Takip: twitter.com/kuarkatmaca
İletişim: facebook.com/anadoluca
Referanslar:
Earth’s Magnetic Fields Could Track Ocean Heat, NASA Jet Propulsion Laboratory
http://www.argo.ucsd.edu/About_Argo.html
https://en.wikipedia.org/wiki/Swarm_(spacecraft)
Image Credit: NASA Goddard Space Flight Center
