İklim bilimciler ilk defa, Dünya ikliminin 66 milyon yıl öncesine kadar uzanan sürekli ve yüksek hassasiyetli kaydını derlemişler. Bu kayıt, araştırmacıların Sera, Sıcak Dönem, Soğuk Dönem ve Buz Deposu adını verdiği dört ayrı iklim durumunu ortaya seriyor.
Bu önemli iklim halleri, milyonlarca ve hatta bazen on milyonlarca yıl devam etmiş. Her birinde ise iklim, Dünya’nın Güneş etrafındaki yörüngesinde oluşan farklılaşmalara karşılık ritimsel değişimler göstermiş. Fakat iklim durumlarının her biri, yörüngede meydana gelen farklılıklara ayrı şekilde tepki vermiş. Yörüngedeki farklılıklar, ayrı iklim durumları arasındaki çarpıcı değişimlere kıyasla; küresel sıcaklıklarda nispeten ufak değişiklikler oluşturuyor.
Dün Science bülteninde yayımlanan bulgular, onlarca yıl süren ve uluslararası çapta gerçekleşen büyük bir işbirliğinin sonucu niteliğinde. Araştırmacıların amacı, geçmişteki iklim değişimlerini bir zaman ölçeği üzerinde belirlemek ve bu ölçeği de yörüngesel farklılıklara atfedilebilen değişimleri görecek kadar hassas yapmakmış (Yörüngesel değişimler, Dünya’nın Güneş etrafındaki yörüngesinin dış merkezliği ve dönüş ekseninin devinimi ile eğimini simgeliyor).
Santa Cruz California Ünivresitesi’nde okyanus sağlığı, Dünya ve gezegen bilimleri profesörü olan eş yazar James Zachos, şöyle söylüyor: “Buzul ve buzullararası döngülerin, Dünya’nın yörüngesindeki değişimlerle hızlanıp yavaşladığını uzun süredir biliyoruz. Yörüngedeki bu değişimler, ayrıca Dünya yüzeyine ulaşan Güneş enerjisi miktarını da değiştiriyor. Gökbilimciler, bu yörüngesel farklılıkları geçmişe yönelik hesaplıyorlardı”
“Geçmiş iklimleri yeniden oluştururken, uzun vadeli kaba değişimleri epey güzel biçimde görebiliyoruz. Yörünge farklılıkları sebebiyle, daha ince ritimsel değişiklikler olması gerektiğini de biliyoruz. Fakat uzun bir süredir, o sinyali almanın imkansız olduğunu düşünülmüştü” diyor Zachos. “Bu doğal iklim değişkenliğini başarıyla yakaladığımızdan; insanların meydana getirdiği ısınmanın geleceğe yansıtıldığında çok daha büyük olacağını görebiliyoruz.”
Dünya iklimi, son 3 milyon yıldır değişen buzul ve buzullararası dönemlerin belirlediği bir Buz Deposu durumundaymış. Çağdaş insanlar bu zamanda evrimleşmiş. Fakat sera gazı yayılımları ve diğer insan faaliyetleri, gezegeni yaklaşık 34 milyon yıl önce sona eren Eosen döneminden beri görülmemiş iki sıcak iklim durumuna (Sera ve Sıcak Dönem) sürüklüyor. Eosen’in ilk zamanlarında, kutuplarda hiç buz tabakası yokmuş ve ortalama sıcaklıklar günümüzden 9 ila 14 derece Celsius daha yüksekmiş.
“IPCC’nin 2300 yılına yönelik yaptığı yansıtımlar, hiçbir şeyin değişmediği senaryoda küresel sıcaklıkların 50 milyon yıldır görülmeyen bir seviyeye gelebileceğini gösteriyor.”
Yeni iklim kayıtları derlenirken yapılan en önemli şeylerden biri de, uluslararası Okyanus Delme Programı ile derin okyanus havzalarından yüksek kaliteli çökelti çekirdekleri çıkarmak olmuş. Geçmiş iklimlerin bıraktığı imzalar, deniz tabanı çökeltilerinde muhafaza olan mikroskobik plankton (bkz. foraminifer) kabuklarında kayıtlı. Bu çökelti çekirdeklerini çözümleyen araştırmacılar, daha sonra çökelti katmanlarına kaydedilen iklim farklılıklarını Dünya’nın yörüngesindeki farklılıklarla (bkz. Milankoviç döngüleri) eşleştirerek bir “astrokrolonoji” geliştirmiş.
2001 yılında Science bülteninde yayımlanan ve Oligosen devrinden yaklaşık 25 milyon yıl önceki Miyosen devrine geçişi kapsayan 5 milyon yıllık dönem boyunca yörünge değişimlerine verilmiş iklim tepkilerinin gösterildiği bir çalışmaya önderlik eden Zachos, “Camia, bu stratejinin daha önceki zaman aralıklarına kadar nasıl genişletileceğini 1990’ların ortasında çözmüştü” diyor.
“Bu durum her şeyi değiştirdi çünkü eğer bunu yapabiliyorsak, belki de ta 66 milyon yıl öncesine gidebileceğimizi ve Dünya’nın iklimindeki bu kısa süreli olaylar ile büyük dönüşümleri, yörünge ölçeğindeki değişimlerin bağlamına yerleştirebileceğimizi biliyorduk” diyor.
Zachos, Almanya’daki Bremen Üniversitesi Deniz Çevre Bilimleri Merkezi’nde (MARUM) çalışan baş yazar Thomas Westerhold ile yıllarca işbirliği yapmış. Burası, geniş çeşitlilikte çökelti katmanına ev sahipliği yapıyor. Bremen’in laboratuvarı ile Zachos’un SCCÜ’deki grubu beraber işbirliği yaparak, kaydın eski bölümünde yer alan bu yeni verilerin çoğunu oluşturmuşlar.
Westerhold, dünyanın farklı bölümlerinden getirilen çökelti çekirdeklerinden elde edilmiş iklim kaydının örtüşen kısımlarını birbirine ekleyerek, çalışmadaki önemli bir adımı yönetmiş. “İklim parçalarına ait bu uzun mega eklemeleri birleştirmek bıktırıcı bir işlem. Bunun yanında, sinyalleri doğrulamak amacıyla bu kayıtları farklı çökelti çekirdekleriyle tekrarlamak istedik. Bu sebeple, uluslararası camianın beraber çalıştığı büyük bir uğraş oldu.”
Geçmiş 66 milyon yılın sürekli ve gökbilimsel açıdan tarihlenmiş iklim kaydını derleyen araştırmacılar; iklimin yörüngesel değişimlere verdiği tepkinin, sera gazı seviyeleri ve kutup buz tabakalarının boyutu gibi etmenlere bağlı olduğunu görebiliyorlar.
“Hiç buz olmayan olağanüstü bir sera dünyasında, buz tabakalarının yer aldığı hiçbir geri besleme olmaz ve bu durum, iklimin dinamiklerini değiştirir” diye açıklıyor Zachos.
Son 66 milyon yıldaki büyük iklim değişimlerinin çoğu, sera gazı seviyelerindeki değişimlerle ilişkilendirilmiş. Örneğin Zachos, Paleosen-Eosen Isıl Maksimum (PETM) dönemin üzerinde kapsamlı araştırmalar yürütüp, hızlı bir küresel ısınmanın meydana geldiği ve iklimin Sera durumuna sürüklendiği bu dönemin, atmosfere dev miktarda karbonun yayılmasıyla ilişkili olduğunu göstermiş. Benzer şekilde; Eosen devrinin sonlarında atmosferdeki karbondioksit seviyeleri düşerken, Antarktika’da buz katmanları oluşmaya başlamış ve iklim Soğuk Dönem’e geçiş yapmış.
“İklim, bu geçişlerden birine yaklaştığı zaman istikrarsız duruma gelebilir ve ayrıca yörünge baskısına karşı daha deterministik tepkilerin olduğunu görüyoruz; o yüzden bunu daha iyi anlamak istiyoruz” diyor Zachos.
Bu yeni iklim kayıtlarının, pek çok araştırma alanına da değerli bir çerçeve sunduğunu ekliyor Zachos. Yalnızca iklim modellerinin test edilmesi için değil; Dünya dinamiklerinin farklı yönleri üzerinde çalışan jeofizikçiler ve değişen çevrelerin türlerin evrimini nasıl yönlendirdiği üzerinde çalışan taşılbilimciler için de faydalı.
Yazar: Tim Stephens/Santa Cruz California Üniversitesi. Çeviren: Ozan Zaloğlu.
