Sahra Çölü 5000 yıl önce yemyeşildi, buzlu Antarktika’da 34 milyon yıl önce yağmur ormanları vardı
Bugün Kuzey Afrika’da 9 milyon kilometrekarelik bir alana yayılan Sahra Çölü, eskiden yemyeşil ovalar ve mavi göllerle kaplıydı. Güney Kutbunda yer alan ve yazın bile -60 dereceye varan soğuklarıyla bilim insanlarını adeta donduran Antarktika’da ise, 34 milyon yıl öncesine kadar yağmur ormanları bulunuyordu.
Peki, ortalama 1,8 kilometre kalınlığındaki buzullarla kaplı Antarktika kıtası milyonlarca yıllık bir süreçte nasıl buz tuttu? İngiltere Exeter Üniversitesi araştırmacıları, Antarktika’dan buz örnekleri alarak ve anakaranın buz tabakasını bilgisayar simülasyonları ile “soyarak” eski iklimlere bakıyor, böylece küresel ısınmanın geleceğine ışık tutuyorlar.
Küresel ısınmanın tehlikeleri
Dünya’daki tektonik plaka etkinliğine bağlı olarak kıtalar sürekli kayarak yer değiştiriyor. Nitekim geleceğe yolculuk ederek Yeryüzünün 50 milyon yıl sonraki haritasına bakan bir zaman yolcusu, haritada bugünkü kıtaları tespit etmekte zorlanırdı. Antarktika eskiden tropik bölgelerde yer alan, ekvatora yakın sıcak bir kıtaydı ama Güney Kutbuna kayınca buzlarla kaplandı. Sahra Bölgesi de Dünya son buzul çağından çıktıktan sonra, iklim kuşaklarının yer değiştirmesine bağlı olarak kurak bir çöle dönüştü.
Kıtaların tektonik plaka hareketleriyle kuzey-güney enlemleri arasında yer değiştirmesi milyonlarca yıl aldığı için, Antarktika’nın tümüyle buzlarla kaplanması Sahra’nın çöle dönüşmesinden çok daha yavaş gelişti: Afrika, Antarktika’dan 160 milyon yıl önce koptu ve Hindistan alt kıtasından da 125 milyon yıl önce, Kretase döneminde ayrıldı. Ancak, Antarktika 65 milyon yıl öncesine kadar Avustralya’ya bağlıydı ve o zamanlar tropik altı iklime sahip olan kıtada keseliler yaşıyordu (günümüzde kanguruları da içine alan bir alt sınıf).
Bir kıta nasıl dondu?
Massachusetts Üniversitesi Yerbilimleri Departmanından RM. DeConto ve D. Pollard’ın Nature dergisinde yayınlanan makalesine göre (ref. no 12529638), Antarktika’nın kaderi yaklaşık 40 milyon yıl önce Avustralya ile Yeni Gine karalarının birbirinden kopmasıyla belli oldu.
Yatay okyanus akıntıları Antarktika’yı Avustralya’dan tümüyle ayırdı ve İngiltere’nin sıcak Körfez Akıntısı kesilirse donacak olmasına benzer bir süreçle Antarktika kıtası da buz tutmaya başladı. Yine de Antarktika’nın soğumaya başlamasında tek etken soğuk okyanus akıntıları veya kıtanın Güney Kutbuna yakın olması değildi.
İklim değişiklikleri canlı türleri için tehlike oluşturuyor
Eosen–Oligosen Devri olarak adlandırılan jeolojik çağda, yani 34 milyon yıl önce Dünya’da bir toplu soy tükeniş olayı yaşandı. Dünya’nın uzun yıllar içinde soğuması birçok deniz canlısının ve tatlı su canlılarının soyunun tükenmesiyle sonuçlandı. Bu gelişmelerin sonucunda atmosferdeki karbondioksit oranı da azaldı (Antarktika’nın kutuplara yakın enlemlerde bile sıcak kalmasını sağlayan sera gazı). Karbondioksit oranı milyonda birkaç bin birimden milyonda 760 birime düştüğünde, kıtanın tümüyle buzlarla kaplanmasının önü açılmış oldu.
23 milyon yıl önce Antarktika ile Güney Amerika arasında Drake Boğazı açıldı ve okyanus sularının bu yeni boğazdan akmaya başlamasıyla birlikte, Antarktika Kutup Çevresi soğuk su akıntısı kıtayı tamamen kuşattı. Sadece 8 milyon yıl içinde ormanlar buzlarla kaplandı ve 15 milyon yıl önce bugün gördüğümüz Antarktika buzulları oluştu.
Buzlanma sürecini yaklaşık otuz yıldır araştıran Stefi Weisburd, Science News’da yayınlanan “A Forest Grows in Antarctica” başlıklı yazısında, Antarktika’nın yüz milyonlarca yıl süren jeolojik devir ölçeğine göre oldukça kısa bir sürede buz tuttuğunu belirtiyor ve kıtanın bazı bölgelerinin 3 milyon yıl öncesine dek ormanlarla kaplı olduğunu ekliyor. Kıtanın soğuması milyonlarca yıl sürse de buzlanma jeolojik ölçeğe göre nispeten kısa bir sürede gerçekleşti. Kışın yağan karlarının yazın erimeyerek üst üste birikmesi bu süreci hızlandırdı.
Buzun altından akan nehirler
İngiltere Exeter Üniversitesi Buzulbilim Uzmanı Anne Le Brocq ile meslektaşlarına göre, Antarktika buzulları 15 milyon yıl önce ılıman bir iklime sahip olan kıtadaki buz altı ırmakların izlerini taşıyor.
Antarktika’nın denize uzanan ve suyun üzerinde yüzen “buz sahanlığını” belirgin çatlaklar süslüyor. Çatlaklardaki buz tabakası, geri kalan buzullara göre daha alçakta bulunuyor. İnce buz katmanlarının suya daha çok batması, çatlaklardaki buzun çevreye göre daha ince olduğunu gösteriyor. Antarktika’nın buzul çatlakları haritasını inceleyen bilim insanları, bu özellikten hareketle, kıtanın buzlar altındaki orijinal yüzey şekillerini, örneğin eski ırmak yatakları ya da vadilerini tespit edebiliyor.
Anne Le Brocq ve ekibinin 6 Ekim 2013’te Nature Geoscience dergisinde yayınlanan makalesine göre, Antarktika buzulları sadece eski ırmak ve göl yataklarının izlerini taşımıyor. Bu çatlaklar aynı zamanda buzların içinden okyanusa akan buz altı ırmaklarının yerini de gösteriyor.
Le Brocq özellikle okyanusa uzanan buz sahanlığının altında kemer şekilli bir kesite sahip dev su kanallarının yer aldığını ve nehirlerin bu tür buz tünellerinin içinden okyanusa aktığını söylüyor: “Buz sahanlığındaki ince uzun şekiller, aslında buzun altında uzun süredir yaklaşık aynı hızla akan nehirler olduğunu gösteriyor.”
Buzları delmek
Antarktika’nın 1 kilometreden kalın buz tabakasını delerek buzun altından akan suya ulaşmak modern sondaj ekipmanları için bile zor bir iş. Öte yandan, suda yüzen buz sahanlığı ile kara buzullarını karşılaştırmak bilim insanları için önemli.
Buzun altında Le Brocq’un öne sürdüğü gibi saklı nehirler var mı? Yoksa kıyı buzulları aslında erimiş buz katmanlarından oluşan dev bir su tabakasının üzerinde mi yüzüyor? Buzullar denizden başlayarak karaya doğru eriyor mu? Kara buzullarının kıyıya yakın kesimlerinde de erimeye bağlı buz altı gölleri var mı?
Bilim insanlarının Antarktika buzullarının küresel ısınma sebebiyle ne hızda eriyeceğini ve dünyada deniz seviyesinin ne ölçüde yükseleceğini hesaplamak için bu soruların cevabını bilmesi gerekiyor. Milyonlarca kişinin yaşadığı kıyı şehirlerinin önümüzdeki 30-40 yılda sular altında kalıp kalmayacağı bu farka bağlı:
Buz tabakası sadece çatlaklar ve buz altı nehirler yoluyla eriyorsa, Antarktika buzulları daha yavaş çözülecek. Tersine, kara buzlarının alt tabakaları bile eriyerek dev göller oluşturuyorsa ve buzul altı nehirler asıl bu sürecin izleri ise, Antarktika buzullarının büyük kısmı önümüzdeki 50 yıl içinde eriyerek İstanbul gibi büyükşehirlerin kısmen sular altında kalmasına yol açacak.
Uydu görüntüleri ve uçak radarlarıyla yapılan taramalarla elde edilen ilk bulgular, buzul sahanlığının yalnızca bazı bölgelerinde su kanalları olduğunu gösteriyor. Buz altı su kanalları, daha çok Batı Antarktika’nın Filchner-Ronne Buzul Sahanlığında yer alıyor. Dev su kanallarının yüksekliği 250 metre ile Eyfel Kulesi’nin boyuna yaklaşıyor ve tünellerin genişliği 300 metreye ulaşıyor.
Karadan buza geçiş önemli
Bilim insanları buzul tabakasının karadan suya nasıl geçiş yaptığını gösteren bir bilgisayar simülasyonu üzerinde çalışıyor. İlk simülasyon sonuçları, buz tabakasının buzul altı nehirlerin açtığı çatlaklar yoluyla yavaş yavaş parçalanacağını gösteriyor. Bu da buzulların daha yavaş eriyeceği konusunda güven veriyor.
Ancak, buzulların alttan alta erimesi senaryosuna şüpheyle bakan araştırmacılar da var. Bu akademisyenler, küresel ısınmanın öncelikle kıyı buzullarını eriteceğini öne süren klasik modelleri savunuyor. NASA Jet İtki Laboratuarı’nda çalışmalarını sürdüren Buzulbilimci Eric Rignot konuya temkinli yaklaşıyor ve bugüne kadar tespit edilen buzul altı nehirlerin uzun süredir aktığına dikkat çekerek, buzdaki çatlakları küresel ısınma işareti olarak değerlendirmenin şart olmadığını vurguluyor.
“Birkaç büyük kanal görebiliyoruz ama haritalar pek bir detay içermiyor. Buzul sahanlığının altında suyun istikrarlı bir debiyle aktığını gösterecek kadar detaylı bir haritaya sahip değiliz. Bence durumu biraz abartıyorlar ve yeterli kanıt üretebilmiş değiller.” Rignot haklıysa, buz altı nehirleri milyonlarca yıl önce oluşmuş olabilir. Bu durumda buzdaki çatlakları 250 yıl önce başlayan sanayi devrimine ve bu süreçte atmosfere salınan sera gazlarının tetiklediği küresel ısınmaya bağlamak mantıksız olacaktır.
İklim kuşakları hızla yer değiştirebilir
Peki, bu insanoğlu için ne anlama geliyor? Küresel ısınma bugün de iklimlerin hızla değişmesine yol açıyor. Eskiden ormanlık olan bölgeler kurak arazilere dönüşüyor. Dünyada görülen eski iklim değişiklikleri Türkiye gibi ülkelerin çölleşme sürecine ışık tutabilir ve bunu önlemek için gerekli önlemlerin alınmasını sağlayabilir. Yoksa Türkiye’nin iç kesimlerinin 100 yıl içinde Arap Yarımadası gibi çölleşme ihtimali mevcut.
Dünya ne kadar hızlı çölleşiyor?
Antarktika yaklaşık 15 milyon yıl önce buzullarla kaplandığında Dünya’da insan türü henüz ortaya çıkmamıştı. Ancak, Sahra çöle dönerken insanlar oradaydı ve eski çağlardan kalma su kuyularına hipopotamları, filleri, zürafaları resmettiler. Evet, günümüzün Sahra Çölü’nde safari gezginlerinin bir zamanlar Orta Afrika’da görmeye alışık olduğu hayvanlar yaşıyordu.
Afrika’nın sulak dönemi olarak bilinen bu çağda, MÖ 9000 ila 3000 yılları arasında Kuzey Afrika çayırlarla kaplıydı. Bilim insanları bu dönemin hızla sona erdiğini ve bölgenin maksimum 200 yıl içinde büyük bir çöl haline geldiğini düşünüyorlar. MIT, Columbia Üniversitesi ve diğer öğretim kurumlarındaki araştırmacılar, ani iklim değişikliğinin Kuzey Afrika’nın tamamında, aynı anda yaşandığını tespit ettiler. Bu da çocuklara okulda anlatılan erozyon ve aşamalı çölleşme konularından çok daha farklı bir gerçek sunuyor:
Sahra Bölgesi çayırlarla kaplıyken, Kuzey Afrika’nın kum fırtınaları günümüzdeki kadar şiddetli değildi. Çölleşme arttıkça kum fırtınalarının şiddeti de arttı. Bugün Sahra Çölü’nde 5 kat daha güçlü kum fırtınaları görülüyor. MIT Jeoloji Mühendisliği Bölümünden Doç. Dr. David McGee’ye göre kum fırtınaları Sahra’nın 5000 yıl önce hızla çölleşmesine yol açtı. Bu süreç Türkiye’de etkili olursa Anadolu çok kısa bir sürede çölleşebilir. Sulak alanları imara açmak yerine, Manyas Gölü gibi dünya cennetlerini sakınarak korumak bu noktada büyük önem taşıyor.
Tozun kalbine inmek
McGee ve ekibi Afrika’nın tozlu tarihini açığa çıkarmak için 2007 yılında Columbia Üniversitesi ve Woods Hole Okyanusbilim Enstitüsü tarafından toplanan tortul örneklerini inceledi. Araştırmacılar, Afrika’nın kuzeybatı kıyısından 880 km güneye kadar uzanan geniş bir sahada, farklı bölgelerden toprak örnekleri aldılar.
Her bölgeden 3 metre uzunluğundaki bir silindiri toprağa gömerek topladıkları örnekler, Kuzey Afrika’nın 30 bin yıllık iklim tarihini gösteriyor. Eskinin toz fırtınaları ve çamurları yeraltındaki toprak katmanlarında gizlenmiş bulunuyor. Bu örneklerde 1 santimetre kalınlığındaki toprak katmanı, 100 yıla karşılık geliyor ve numunelerde okyanus akıntılarıyla taşınan deniz tabanı tortullarına rastlanıyor McGee, Kuzey Afrika’nın yüksek çözünürlüklü antik iklim haritasını çıkardıklarını söylüyor.
Eski iklim modelleri değişti
Bugün okullarda son buzul çağının yaklaşık 10 bin yıl önce sona erdiği öğretiliyor. Ancak, iklim modelleri Kuzey Afrika’nın 6000 yıl önce neden sulak bir bölge olduğunu açıklayamıyor. McGee ve ekibi, toz fırtınalarının çölleşmeyi hızlandırdığını göstererek, Türkiye gibi ülkelerin beklenmedik bir hızda çölleşebileceğini ortaya koymuş oldu. Öyle ki toz fırtınalarıyla taşınan kumlar, verimli toprakları kaplayarak tarlaları öldürüyor.
Buzul örnekleri aynı fikirde
Antarktika’yı 2010 yılında ziyaret eden Avustralyalı araştırmacı Kevin Welsh, kıtadan alınan buz örneklerini masaya yatırdı. Buzun içinde yer alan ve sıcaklık değişikliklerine duyarlı olan molekülleri inceleyen Welsh, 52 milyon yıl önce, kıtanın ortalama sıcaklığının 20 derece santigrat olduğunu açığa çıkardı.
Antarktika’nın o zamanlar sıcak olmasının tek nedeni kıtanın konumu değildi. Özellikle Dünya atmosferinde yüksek oranda karbondioksit bulunması, Antarktika’nın sıcak bir kıta olmasında rol oynamıştı (milyonda 990 ila birkaç bin birim).
Aradan geçen zamanda atmosferdeki sera gazlarının oranı azalmıştı, ancak sanayileşmeye bağlı olarak son 250 yılda bu süreç tersine döndü ve 2013 Mayıs ayında, atmosferdeki karbondioksit değerleri milyonda 400 birim ile tehlike sınırını aştı. Havadaki karbondioksit gazı daha fazla artarsa, sistem kendi kendini beslemeye başlayacak ve insanoğlu tümüyle güneş enerjisi kullanmaya başlasa bile, büyük çaplı küresel ısınmayı durduramayacak.
Biraz da iyi haber
Yeni araştırma sonuçları, küresel ısınmanın okyanus tabanındaki kireçtaşı katmanlarını eriterek okyanusları sodalı Van gölüne çevirme ihtimalinin düşük olduğunu gösteriyor. Aksi takdirde dünyanın yaşanabilir bir gezegen olma özelliğini kaybetme riski olacaktı.
En kötü senaryoda; deniz tabanındaki kayalarda saklanan karbondioksit önce okyanuslara karışarak deniz canlılarını öldürür, sonra okyanustan maden suyu gibi köpürerek havaya karışırdı. Böylece atmosferdeki karbondioksit miktarı artarak küresel ısınmayı hızlandırır ve bu da okyanus tabanında daha fazla gazın serbest kalmasına yol açarak gezegeni yavaş yavaş zehirlerdi. Böyle bir felaket gerçekleşirse Dünya’nın yüzey sıcaklığı zamanla 460 dereceye ulaşır, okyanuslar buharlaşır ve mavi-yeşil yeryüzü karanlık Venüs cehennemine dönüşürdü.
Ancak, Dünya’da sıcaklığının aşırı artmasını önleyen doğal bir klima var: volkanik etkinlikler… Kıtaların kayması, örneğin Pasifik Plakası’nın Los Angeles’ın altında magma tabakasına doğru batması, Dünya kabuğundaki volkanik etkinlikleri tetikliyor. Yanardağlar lav püskürtüyor, depremler oluyor. Dünyanın derinliklerindeki madenler ve kayalara sıkışmış gazlar volkanik etkinlikler sayesinde lav akıntıları, kaplıcalar ve gayzerlerle birlikte yeryüzüne çıkıyor.
Dünyanın iklimlendirme sistemi
Bütün bu süreç, insanoğlunun atmosfere saldığı karbondioksit gazını derin kaya tabakalarına hapsediyor (okyanus tabanının magmaya batması). Kısacası Dünya kabuğu atmosferdeki fazla karbondioksiti sünger gibi emerek küresel ısınmayı yavaşlatıyor. Buna bağlı olarak görülen volkanik faaliyetler ise, Dünya atmosferini klimanın odadaki rutubeti alması gibi sürekli olarak temizliyor ve geri dönüştürerek yeniliyor.
Yine de insan soyunun tükenmesi için Dünya’nın Venüs olmasına gerek yok. Uygarlığın sonu çok daha erken bir aşamada gelebilir. Bugün Dünya’nın ortalama sıcaklığı 15 derece, ama yüz milyonlarca yıl önce ortalama sıcaklık tam 23 dereceydi ve o zamanın rutubetli ormanlarında 2 metre boyunda dev kırkayaklar yürüyordu. Peki, insanoğlu gelecekte bu kadar sıcak bir Dünya’da yaşayabilir ve beslenmek için tarlalarda buğday yetiştirebilir mi? Küresel ısınma iklim kuşaklarını değiştirecek ve tarım arazilerinin çölleşmesine neden olacak. Bu nedenle atmosfere salınan karbondioksit miktarının hızla azaltılması gerekiyor fakat bunu başarmak kolay değil: Hidrojen yakıt hücreli arabalar bile atmosfere egzoz gazı olarak su buharı salıyor. Nükleer enerji santralleri de havaya su buharı püskürtüyor. Oysa su buharının karbondioksitten çok daha etkili bir sera gazı olduğu biliniyor.
Sonuç olarak temiz enerjiye geçmek yetmiyor. İnsanoğluna atmosferi ısıtmayan ya da olabildiğince az ısıtan bir enerji kaynağı gerekiyor. İkinci seçenek olarak, güneş enerjisi, küresel ısınmayı önlemek açısından gelecek vaat ediyor.
