Page 1 Karbondioksit ve kireç tafllar› (kalker) Ya¤mur suyunda
Transkript
Page 1 Karbondioksit ve kireç tafllar› (kalker) Ya¤mur suyunda
ATLAS_iklim_p022-029 6/18/07 2:15 PM Page 22 22 ‹ KL‹M‹ E TK‹LEYEN U NSURLAR ‹klim üzerinde etkili olan birçok unsur vard›r. Sera etkisine neden olan gazlar ve atmosferdeki toz miktar›, yer yüzeyine de¤en günefl enerjisi ve bunun Dünya üzerindeki da¤›l›m biçimi, ayr›ca okyanus ve atmosferdeki dolafl›m üzerinde etkili olan ve jeolojik zamanlar boyunca levhalar›n kaymas›yla biçim ve yer de¤ifltiren k›talar›n konumu. ‹KL‹M DE⁄‹fi‹M‹N‹N TEMEL NEDENLER‹ Karbondioksit ve kireç tafllar› (kalker) Ya¤mur suyunda eriyen karbondioksit aside dönüflür. Yeryüzü flekilleri üzerinden sel gibi akarken, silisin yerini alarak kayalar› kemirir. Bu flekilde yerleflerek milyonlarca y›l içinde, “silikat” mineralleri karbonata ve kayalar› kireç tafllar›na dönüfltürür. Bu dönüflüm, tektonik s›rada¤lar üzerinde gerçekleflti¤inde daha önemlidir. Karbondioksit, yaratt›¤› kayalar› –kireçtafllar›n›– da etkiler, böylece serbest kalan karbonatlar okyanusa tafl›n›r. Burada, kalsiyum iyonlar› ile reaksiyona girer ve kalsiyum karbonat oluflur. Böylece, deniz kabuklulular›n›n, kabuk tabakalar›n›n, di¤er mercan resiflerinin ve nihayet ölü deniz organizmalar› art›klar›n›n birikimiyle oluflan tortullar›n önemli bir bileflenini oluflturur. Himalaya’n›n “üretimi”, 10 milyon y›l içinde, iki milyon y›l önce buzul dönemini oluflturan atmosferdeki karbonun yar›s›n› tüketmifl olacak. Zaman çizelgesi (y›llar) 108 107 106 105 104 1000 100 10 1 10-1 Güneflteki de¤iflimler Yer yörüngesindeki de¤iflimler K›talar›n kaymas› Da¤lar›n oluflumu, deniz seviyesi Volkanik tozlar Atmosfer-okyanus-kriyosfer Atmosfer-okyanus Atmosfer ‹nsan faaliyetleri (kirlilik, kömür yak›t›, toprak kullan›m›) Jeodinamik dönemler 10 8 10 7 10 6 10 5 El Nino NAO Dansgaard/Oeschger de Heinrich olaylar› Buzullaflma 10 4 1000 100 Mevsimler 10 1 10-1 Kaynak: É. Bard, Chaire d‘évolution du climat et d'océan [‹klimin ve Okyanusun Geliflimi Kürsüsü], Collège de France, Paris, 2003. “ S›rp Matematikçi Milutin Milankovitch, 1924’te gökyüzü mekanizmas›n›n iklim üzerinde etkisi konulu çal›flmas›n› yay›nlad›. Uzun süre tart›fl›lan bu teori yak›n bir zamanda Belçikal› André Berger’nin çal›flmalar› ve paleoiklimsel gözlemleriyle do¤ruland›. ” Dalma-batma ve volkanizma Bir okyanus levhas›n›n kireçtafl› tortular›nda biriken karbon, k›ta levhas›n›n alt›na geçer (“dalma-batma” olay›). Tortullar yeryüzünden alt tabakalara indikçe ›s›narak erime noktas›na ulafl›rlar. Magmaya dönüflürek, yüz milyon y›l boyunca alt tabakalarda kalabilirler veya çok daha az bir sürede yerkabu¤undaki k›r›klardan yüzeye do¤ru ç›kabilirler. Magma, volkanlar taraf›ndan d›flar› at›l›rken, milyonlarca y›ld›r tortullar taraf›ndan saklanan karbonu atmosfere geri verir. Burada, karbon oksitlenerek sera etkisini artt›ran karbon gaz›na dönüflür. Püskürme ile ç›kan tozlar›n ise ters bir etkisi vard›r. ATLAS_iklim_p022-029 6/18/07 2:15 PM Page 23 D A H A Ö N C E K ‹ ‹ K L ‹ M EK‹NOKSUN EKSEN KAYMASI Okyanuslar›n seviyesi Birçok etkene ba¤l› olan okyanus seviyesindeki hareketlerin, atmosferdeki karbon oran› üzerinde do¤rudan bir etkisi mevcuttur. 320 milyon y›l önce bu karbon oran› bugünkünden çok daha yüksekti. K›talar, nemli iklimden yararlanan zengin bir bitki örtüsüyle kapl›yd›. Bir “deniz ilerlemesi”, çok büyük genifllikteki ormanlar› sular alt›nda b›rakarak bu döneme son verdi. Tortular taraf›ndan kaplanan bitkiler, oksijenden yoksun kalarak yavaflça karbona dönüfltüler. Ölü ormanlar›n çürümesi sonucu kendisine gelecek karbondan yoksun kalan atmosfer so¤udu. Belki de 280 milyon y›l önceki buzullaflmay› bafllatan sebep buydu. 200 milyon y›l sonra, iklimi say›s›z kez so¤utan ve petrol yataklar›n› oluflturan bir deniz ilerlemesi daha gerçekleflmifltir. BUGÜN 21 Mart 22 Haziran Günefl 22 Aral›k 23 Eylül 5.500 YIL ÖNCE 19 Aral›k 21 Mart Günefl 21 Eylül 3 Haziran Astronomik oynamalar 11.000 YIL ÖNCE 15 Eylül Onlarca milyar y›ll›k bir geçmifl dikkate al›nd›¤›nda, gökyüzü mekanizmas›n›n küresel iklim üzerindeki 17 Aral›k etkisi tektonik mekanizman›nkinGünefl den daha fazlad›r. Dünyan›n yörünge düzlemi ile kendi etraf›nda dön4 Haziran dü¤ü eksenin e¤iklik aç›s› milyarlarca y›l içinde de¤iflmifltir. Yerin flekli kusursuz bir küre olmad›¤› 21 Mart için eksenin e¤ikli¤i de¤iflmektedir –merkezkaç kuvveti ay›n Ekvator Kaynak: P. J. Dubois, P. Lefèvre, Un nouveau climat: Les enjeux du réchauffement climatique, éd. De La Martinière, Paris, 2003. üzerindeki çekim gücünü destekleyerek Ekvatorda kutuplardan daha Dünya kendi ekseni etraf›nda dönerken bu fazla madde biriktirmifltir. Günefl sistemindeki di¤er gezegenlerin ve ay›n vareksen de 23.000 veya 26.000 y›lda, l›¤› dünyan›n yörünge düzlemini de¤ifltirir. Dolay›s›yla, çembersel yörüngenin dünyan›n yörünge düzlemine benzer bir e¤iklik aç›s› son derece yavafl bir flekilde de¤iflir. Bu aç›, 41.000 y›lda, 22°02' flekilde hayali bir dikey etraf›nda döner. iken 24°30'olmufltur. Bu durum, kutup bölgelerinin yaz›n elde etti¤i ›s› miktaBunun gezegenin günefl ›fl›nlar›n› almas› r›ndan anlafl›labilir. “Ekinoksun (gündönümü) eksen kaymas›”n›n da (bkz. üzerinde çok etkisi vard›r. Yeryüzünün üstteki flekil) dünyan›n günefl ›fl›nlar›n› almas›nda ve mevsimlerin de¤ifliminde günefl etraf›nda izledi¤i yörünge rolü vard›r. Nihayet, dünyan›n çemberimsi yörünge düzlemi, hafif d›flmerkezdüzleminin 19.000 veya 22.000 y›lda li bir elips oluflturana kadar, her 100.000 ila 400.000 y›lda azami % 6 oran›nda de¤iflmesi gibi di¤er astronomik genifllemifltir. Bu dönemde, dünya taraf›ndan al›nan toplam enerji miktar› desal›n›mlar dünyan›n günefle en yak›n ¤iflmifltir. Bütün bu astronomik oynamalar›n, yer yüzeyine ulaflan günefl ›fl›nlaoldu¤u tarihi de¤ifltirir. r› üzerindeki etkisi çok az orandad›r ama bu, iklimleri de¤ifltirmek için yeterlidir. 23 ATLAS_iklim_p022-029 6/18/07 2:15 PM Page 24 24 G EÇM‹fi ‹ KL‹MLER‹N ‹ NCELENMES‹ Geçmifl iklimlerin anlafl›lmas› temel olarak, buz içinde hapsolan hava kabarc›klar›n›n geliflmifl analizine dayan›r. Bu analiz, havan›n atom bileflenlerinin belirlenmesine dayan›r. Yaklafl›k 800 000 y›l öncesine kadar güvenilir sonuçlar veren bu araflt›rma yöntemleri, yak›ndaki yüzy›llar için kesin sonuçlar verebilir. Di¤er yöntemler, deniz tortular›nda s›k›flan omurgas›zlar›n kabuklar› gibi fleylerin incelenmesinde kullan›l›r. Ba¤bozumu tarihleri, don süreleri veya tah›l fiyatlar›n›n incelenmesi tarihteki önemli dönemeçleri belirler. BUZ KAROTU [BUZ KES‹T‹] Tortular ve Buz kal›nt›lar› Eski iklimlere dair bilgi, topra¤›n, tortular›n ve göl diplerinin incelenmesiyle bafllar. Buzullar, ilerlerken veya geri çekilirken kayal›k platformu afl›nd›r›rlar. Kayalara paralel çizikler oluflturur ve güzergahlar›na göre özel mineral y›¤›nlar›n› yabanc› topraklara b›rak›rlar. Bu y›¤›nlar›n yerlerinin belirlenmesi ve çiziklerin yönü, bir bölge çap›nda k›tasal buzullar›n genel hareket yönünü gösterir. Buzullar, hareket ederken, aras›nda gelifltikleri çeperleri de afl›nd›r›rlar. Bu durum, vadiler aras›nda biriken çökeltiler oluflturur. Turba [canl› art›klar›n su dibinde oksijensiz kalarak çürüyüp birikmesinden oluflan malzeme] ve topraktan oluflan kapal› katmanlar aras›nda kalan bu çökeltiler, daha s›cak bir iklimde buzlar geri çekilene kadar birikebilir. Öyleyse, buzul çökeltilerinin incelenmesi, birbirini takip eden buzul dönemler ile s›cak dönemleri analiz etmemize imkan verir. Denizdeki tortularda, aç›k ve kapal› katSU VE OKS‹JEN manlar›n ard›fl›kl›¤› s›cak dönem ile –yumuflakçalar ile beyaz kabuklular için pek uygun olmayan– so¤uk döS›cak iklim Küçük buzul takkesi nemin birbirini takip etti¤ini göste18 (O bak›m›ndan zay›f) rir. Bu kabuklar›n ait oldu¤u bilinen türleri belirleyip katmanlar› ampirik Deniz seviyesi olarak tarihlendirebiliriz. Ayn› flekilde, göl çamurlar›ndaki de¤iflik Denizin O18 tutma katmanlar› da, içlerinde hapsolmufl kapasitesi polenlerin kayna¤›n› belirleyerek tabugünküne yak›n rihlendirebiliriz. fiekilde, kendisini çevreleyen buz ile ayn› yaflta olan hava kabarc›¤›n› hapsetmifl bir buz karotu görüyoruz. Kabarc›¤›n içindeki lekeler buz karotunu oluflturan bileflenleri gösteriyor. Karbon gaz›, metan, oksijen izotoplar› hava kabarc›¤›n›n hapsedildi¤i zamandaki s›cakl›¤›n hesaplanmas›na imkan verir. Karot örne¤i ne kadar derinse o kadar yafll›d›r. Hava kabarc›¤› yaklafl›k 60 ila 100 m derinlikte hapsedilir. Buzul iklim Büyük buzul takkesi (O18 bak›m›ndan çok zay›f) S›cak dönem deniz seviyesi Deniz seviyesi O18 bak›m›ndan s›cak döneme göre zengin deniz Kaynak: J.-C. Duplessy ve Pierre Morel, Gros temps sur la planète [Gezegendeki Genifl Zaman], Odile Jacob, Paris, 2000. “ Mikroskobik hayvanlar›n veya hava kabarc›klar›n›n içinde hapsolmufl birkaç atomu analiz edebilmek için çok büyük paralar harcan›r. Kaybolmufl iklimlerin incelenmesi herfleyden önce elimizdeki verilerin yorumlanmas› ile mümkündür. ” ATLAS_iklim_p022-029 6/18/07 2:15 PM Page 25 D A H A Ö N C E K ‹ ‹ K L ‹ M OKS‹JEN-18 BAKIMINDAN DEN‹Z SUYUNA GÖRE DAHA AZ ZENG‹N BUZ Daha a¤›r olan Oksijen-18 izotopu, s›v› ve kat› suda, oksijen-16 izotopuna göre daha büyük yo¤unlukta bulunur. Bu durum, su buhar›nda tam tersidir. Ekvator seviyesinde, 18O miktar› 16O miktar›ndan %1 oran›nda daha azd›r. Her yo¤unlaflma evresinden sonra, kalan su buhar› s›v› flekilde ya¤arak biraz daha 18O kaybeder. yo¤unlaflma O18 / O16 % -3 tafl›ma % -5 tafl›ma % -1 buharlaflma ya¤›fllar % -2 % -4 buzul takkesi Okyanus K›ta KUTUP EKVATOR Kaynak: S. Joussaume, Climat d'hier à demain, CNRS Éditions, Paris, 1999. Oksijenler Oksijenin do¤al izotoplar› vard›r. ‹klimbilimciler özellikle oksijen-18 ile ilgilenir. Daha a¤›r olan bu izotop daha zor buharlafl›r ve buharlaflan deniz suyunun orijinal oksijen-18 / oksijen-16 oran›nda % 1’lik bir azalma olur. Okyanusta kalan deniz suyunun oksijen-18 içeri¤i ise, kutup buzullar›n›n hacminin büyüklü¤ü oran›nda yükselir. Deniz suyunun 18O/16O oran›ndaki bu de¤ifliklik, deniz tortular›ndan elde etti¤imiz deniz omurgas›zlar›n›n kabuklar›nda görülür. Ayr›ca, Grönland ve Antarktika buzullar› üstündeki çok düflük s›cakl›kta oluflan karda bulunan oksijen 18/16 yo¤unlaflma oran›, kar›n meydana geldi¤i s›cakl›kl›¤a göre düfler. Bu durumda, biriken kar›n bileflenleri onun geçmifli hakk›nda bize bilgi verir. SICAKLIKLAR VE SERA ETK‹S‹NE NEDEN OLAN GAZLAR 420.000 y›ldan beri CO2 ve CH4 oran› ve s›cakl›k de¤iflimleri CO2 (ppmv) 280 T 2 0 -2 240 -6 T CH4 0 -50 • Metan (CH4) ve karbondioksit (CO2) oran›ndaki art›fl ile s›cakl›k art›fl› birbirine ba¤l›d›r; • En az 400.000 y›ld›r bu de¤iflimler döngüseldir; • Bugünkü yüksek de¤erler daha önce hiç görülmemifltir. Öyleyse, mevcut durumun bir benzeri yoktur. 200 CO2 -10 Vostok buzulundan al›nan karottaki hapsolmufl hava kabarc›klar›n›n moleküler içerik analizinden al›nan bu grafik bize üç fley ö¤retir: 1.000 y›llar -100 -150 -200 -250 -300 -350 -400 800 700 600 500 400 CH4 (ppmv) Kaynak: M. Petit vd. Karbonlar ve ‹zotoplar Tortular›, çamurlar› ve buzlar› oluflturan atomlar› inceleyerek eski maddeleri tarihlendirebiliyoruz. Atom, etraf›nda elektronlar›n döndü¤ü bir çekirdekten (proton+nötron) oluflur. Her atom do¤al olarak, nötron say›lar› bak›m›ndan farkl›l›k –“izotoplar”– gösterebilir. Karbonun en çok rastlanan flekli karbon-12’dir ve çekirde¤inde 6 proton ile 6 nötron bulunur. Karbon13 (bir nötron fazla) ve Karbon-14 (iki nötron fazla) de mevcuttur. Güneflten gelen serbest nötronlar›n karbon üze- rindeki sürekli etkisiyle atmosferin yükseklerinde oluflan Karbon-14 kararl› bir izotop de¤ildir. Daha sonra oksitlenerek 14CO2’ye dönüflür ve karbon döngüsüne girer. Oysa, çok karars›z olan Karbon-14 do¤al bir biçimde, parçalanarak azota dönüflür ve bir proton kaybeder. Bu dönüflüm saniyede ve bir gram karbonda 0,227 bozulma ritmiyle gerçekleflir. 5730 y›l sonra belirli bir miktar›n yar›s› da böylece dönüflüme u¤ram›fl olur. Buzun içine hapsedilmifl hava kabarc›¤›n›n içinde, Karbon-14 oran›n› (Karbon-12 oran›na göre) bugünkü miktarla karfl›laflt›rarak karbonun atmosferden eksildi¤i dönemi de¤erlendirebiliriz. Bu tarihlendirme metodu, karbon-14 yeteri kadar kalmad›¤›nda kullan›lamaz. Bu da 35.000 ila 50.000 y›ldan fazla bir süre de¤ildir. Bu sürelerin ötesinde, araflt›rmac›lar toryumun (300.000 y›la kadar güvenilir), alüminyumun (740.000 y›l) veya berilyumun (2,5 milyon y›l) izotopik oranlar›n› ölçerler. 25 ATLAS_iklim_p022-029 6/18/07 2:15 PM Page 26 26 B UZULLAfiMA VE I SINMA Levha tektoni¤i, karalardaki genifl buz tabakalar›n›n yans›tma gücü, okyanusun dönen band›, karbonun ve yaflam›n genel döngüsü iklimin ayn› kalmamas›ndaki etkenlerdir. ‹klim, kendisini s›cak dönemlerden buzul dönemlere geçiren devirlerle biçimlenir. ‹klim, dönemsel olarak, önceleri önemsiz gözükmekle birlikte iklim düzene¤inde genel bir sapmaya neden olan olaylarla sert flekilde de¤iflir. ‹KL‹M KRONOLOJ‹S‹ Ortalama s›cakl›k milyon y›l 0 Holosen 0,01 üstünde “buzul ve buzullararas›” dönemlerin yafland›¤› kuaterner zaman Pleistosen Pliyosen Miyosen Oligosen Senozoik 1,65 alt›nda Himalaya’n›n yükselmesi Bir “kar topu” ‹lk iklim arflivleri en eski kayalar zaman›na aittir, yani 2,3 milyar y›l öncesine. 600-700 milyon y›l önce gezegen bir buz topu haline dönüflmüfltü. Binlerce y›l boyunca sa¤anak ya¤murlar, havadaki karbon gaz›n› okyanusa sürüklemiflti. Sonuçta CO2 kalker tortular›nda depoland›¤› için do¤al sera etkisi bak›m›ndan eksik kald› ve bu da küresel s›cakl›kta bir düflüfle neden oldu. Bu durum genifl buzullar›n oluflmas›n› kolaylaflt›rd›. Genifl buzullar›n ›fl›¤› daha fazla yans›tarak atmosferi so¤utmas› da bu sefer buzullar›n büyümesini h›zland›rd›. Sonuç olarak, iklim sistemi bozulan dünya, gerçek bir ayna gibi tamamen buzla kapland›. Antarktika buzulunun erimesi Eosen Paleosen Kretase Jura Mezozoik 65 Petrolün oluflmas› Üç büyük devir Trias 245 Fermiyen buzullaflma Karbonifer Silüriyen Ordovisyen karbonun oluflmas› Paleozoik Devoniyen Kambriyen 540 “Kar topu” dünya 2000 3000 Kambriyen öncesi Paleozoik öncesi 1000 ? hayat›n kayna¤›? 4000 4500 Kaynak: A. Nicolas, 2050: Rendez-vous à risques [2050: Risklerle Randevu], Belin - Pour la Science, Paris, 2004. Dünyan›n gördü¤ü so¤uk dönemler s›cak dönemlerden dokuz kat daha fazlad›r. Birinden di¤erine geçifl, dönemlerin de¤iflken sürelerine ba¤l› olarak “mevsimseldir”. En uzunu olan Wilson devrinde, her 300 milyon y›lda bir levhalar›n kaymas› tüm k›talar› birbirine yaklaflt›r›r. Bu, okyanus ak›nt›lar›n› belirgin bir flekilde de¤ifltirir ve erozyonu artt›r›r (çünkü levhalar›n çarp›flmas› s›rada¤lar›n yükselmesine yol açar). Bu iki etken h›zl› ve genel bir so¤uma bafllat›r (bir sonraki 200 milyon y›l sonra). Di¤er dönemler çok daha k›sad›r. Bunlar, dünyan›n hareketlerindeki astronomik oynamalara ba¤l› olarak, küresel iklime 100.000 y›ll›k (son 500.000 y›lda) ve 41.000 y›ll›k (500.000 ve 1.000.000 y›l aras›nda) iki birbirini takip eden buzullaflma ve buzullar›n erimesi devirlerini oluflturur. ATLAS_iklim_p022-029 6/18/07 2:15 PM Page 27 D A H A Ö N C E K ‹ ‹ K L ‹ M 18.000 YIL ÖNCE AVRUPA Deniz buzlar› Kuaterner buzullaflma Vostok ve Concordia’daki (Antarktika) buzul takkelerinin incelenmesi, iklimbilimcilerin buzul dönemler ile “s›cak” dönemler (bkz. sf. 23) aras›ndaki geçifli daha iyi anlamalar›na imkan vermifltir. Gezegenimiz 740.000 y›ld›r bu geçifllerden sekiz tane görmüfltür. Fakat 420.000 y›ld›r, geçmifle göre s›cak dönemler daha s›cak ve so¤uk dönemler daha so¤uk olmufltur ve bu geçifller “sert flekilde” –birkaç bin y›lda– gerçekleflmifltir. Son buzullaflma en fliddetli devresine 180.000 y›l önce ulaflm›flt›r. Bundan 10.000 y›l sonra gezegene s›cak ve nemli bir iklim yerleflmifltir. Bu son dönemin tar›m›n keflfini kolaylaflt›rd›¤›n› düflünmek yanl›fl olmaz. 200 0m 150 0 100 m 0m 250 0m 5 milyon y›l önceki son bir tropikal s›çramadan sonra, gezegenin iklimi kuaterner ça¤ (2,5 milyon y›ldan bugüne) ile buzul devirlerin h›zlanmas›yla belirginleflen so¤uk iklime girer. 17 tane olan bu buzul devirler 100.000 y›l aral›kl›d›r (80.000 y›l buzullaflma ve 20.000 y›l ara dönem). Her seferinde yeryüzünün ortalama s›cakl›¤› 5 ile 6 derece aras› düfltü. Bu düflüfl, okyanus döngüsündeki geniflletici hareket ve genifl k›ta buzullar›n›n yans›tma gücüyle genel bir so¤uma bafllatmak için yeterliydi. Tundra Tundra Alp ler Bozk›r Ormanlar ve kozalakl›lar 0 Ormanlar ve otlar 500 km Buzul s›n›r› Seviye e¤risi Kaynak: Grenoble Akademisi’nin Grafik E¤itim Servisi, Ifremer Denizbilimleri Laboratuvar› (http://www.ifremer.fr). Ola¤anüstü olaylar 115.000 y›ld›r Grönland ve Kuzey Atlantik’teki hava s›cakl›klar› flafl›rt›c› ve benzer de¤ifliklikler yaflam›flt›r. Örne¤in, h›zl› ›s›nmalar› (Grönland’da 500 ile 2.000 y›l aras›nda 16 derece) yavafl so¤umalar takip etmifltir. 15.000 –ve 75.000– y›l zarf›nda yirmi kez gerçekleflen bu de¤iflimler “Dansgaard-Oeschger olaylar›” olarak adland›r›l›r. Kökenleri tart›flmaya aç›kt›r. Sert s›cakl›k düflüflleri de gözlemlenmifltir. Her 5.000 ile 10.000 y›lda “Heinrich olaylar›” Kuzey Yar›mküredeki buzul takkelerinin çözülmesine –1.000 y›lda– yol açar. Buzlar eriyerek okyanustaki dönen band›n iflleyiflini durdurabilir ve böylece, sadece 70 y›lda Kuzey Atlantik’i ›s›tmay› kesebilir ve bu bölge çok so¤uyabilirdi. ‹kinci tropikal ça¤ Yaklafl›k 65 ila 450 milyon y›l önceki dönemde, özellikle de 250 milyon y›l öncesinde dünya s›cak ve nemliydi. Kutuplarda s›cakl›k hiçbir zaman 10 derecenin alt›na düflmüyordu. Dünyadaki ortalama s›cakl›k bugünkünden 6 derece daha fazla, denizlerin seviyesi ise 200-300m. daha yüksekti. Bitki örtüsü ve sürüngenlerin yay›ld›¤› mezozoik (ya da ikinci) ça¤ ani bir so¤uma ile son buldu. Yeryüzü (yo¤un volkanik dönem) ya da d›fl (göktafl›n›n düflmesi) kökenli bu serinleme yerini 40 milyon y›l önce kendili¤inden biten yavafl bir ›s›nmaya b›rakm›flt›r. Bu dönemde Antarktika k›tas› bir daha hiç terk etmeyece¤i Güney Kutbuna gelmifltir. Bir deniz ak›nt›s› bu k›tay› izole etmifl, ve Antarktika so¤umufl, karlanm›fl, buzlanm›fl ve gezegenin atmosferini 5 derece serinletmifltir. “ ‹klimler döngüseldir. Yavaflça de¤iflirler. Ama, iklimlerin bir insan hayat› süresinde büyük bir de¤ifliklik yaflamas› mümkün mü diye kendi kendimize soruyoruz… ” 27 ATLAS_iklim_p022-029 6/18/07 2:15 PM Page 28 28 ‹ KL‹M VE T AR‹H Ortaça¤’dan 17. ve 18. yüzy›llara kadar olan belgelerin okunmas›, vergi ve tah›l fiyatlar› kay›tlar›n›n incelenmesi, Bruegel tablolar›n›n analizi, buzul gravürlerinin araflt›r›lmas›, kaflif denizcilerin seyir defterlerinin incelenmesi hep birlikte iklimler tarihi biliminin temelini oluflturur. Neolitik devrimden Ortaça¤’›n zirve noktas›na Tarihi yapan hava de¤ildir ‹klimdeki oynamalar tarihteki ani s›çramalar ile ba¤daflt›r›l›r. Fakat böyle bir iliflki nedensellik ba¤› oluflturmaz. ‹klim sadece insanlar›n hatalar›n›n, stratejik kararlar›n›n, hayat tarz›n›n, toplumsal tercihlerinin ortaya ç›kmas›nda olumlu veya olumsuz rol oynayan bir etkendir. Öyleyse, 1689-1714 y›llar›ndaki tüyler ürpertici açl›k, sadece sert k›fllar›n art arda gelmesi ile aç›klanamaz, ya da Napolyon’un 1813’te Rusya’dan ve General Paulus’un 1943’te Stalingrad’dan çekilmesi sadece k›fl flartlar›na ba¤lanamaz, Ortabat› Amerika’daki yar› açl›k durumunun tek sebebi 1930’lardaki kurakl›k de¤ildir. Zaman sadece, iklimdeki oynamalar› insanl›k tarihinin “istatistiki gürültüsünden” ay›rarak, nesnel bir flekilde analiz etmeye imkan verir. Hiç kuflkusuz, 10000 y›ld›r dünyaya hakim olan s›cak iklim neolitik devrimin gerçekleflmesini kolaylaflt›rm›flt›r (8.200 y›l önce iki yüzy›ll›k çok so¤uk bir ara döneme ra¤men). Özellikle Mezopotamya’da ve ‹ndus k›y›lar›nda bu¤daygillerin (bu¤day, arpa, çavdar) geliflmesini kolaylaflt›ran iklimsel ›s›nma insanlar›n düzenli ve bolca beslenmelerine imkan tan›m›flt›r. 12.000 y›l önce 5 milyonun alt›nda oldu¤u san›lan insan nüfusu 7.000 y›l içinde otuz kat artm›flt›r! Milattan sonra ilk dört yüzy›l içinde ise so¤uk bir dönem bafllam›flt›r. Bu dönemi X. yüzy›ldan itibaren önceleri yavafl sonra ise daha h›zl› ve genel bir ›s›nma izlemifltir. Bu, Avrupa’da XIV. yüzy›l›n bafl›na dek devam edecek flafl›rt›c› “Ortaça¤ iklim zirvesi”dir. Az nemli ve daha s›cak olan hava tah›l yetifltirmeyi kolaylaflt›rm›fl, buna karfl›n tohumlar› tafl›yan nemli bölgelerin azalmas›na ve ormanlar›n seyrelmesine yol açm›flt›r. ‹nsan daha iyi beslenmeye, salg›n hastal›klardan daha az etkilenmeye ve topra¤› daha verimli hale getirebilmeye bafllam›flt›r. 1086 ile 1348 y›llar› aras›nda ‹ngiltere nüfusu üç kat›na ç›km›fl ve Fransa’n›n çeflitli yerlerinde “yeni” flehirler kurulmufltur. Tundra ile kapl› Grönland, otlaklarla bezenmifl ‹zlanda’dan gelen Erik le Rouge’un adamlar› taraf›ndan kolonize edilmifltir. Hatta baz›lar› bu çok a¤açl› adada (Terre-Neuve) koloni kurmufltur. Avrupa titriyor XIV. yüzy›l›n ortas›ndan XIX. yüzy›l›n ortas›na dek Avrupa’n›n ortalama s›cakl›¤› bugünkünden 1 derece daha azd›. Atalar›m›z “k›sa buzul ça¤›” süresince afl›r›l›klar›n görüldü¤ü son derece de¤iflken bir iklime maruz kald›lar. K›fllar daha uzun ve nemli, yazlar daha k›sa ve so¤uktu. Bu iki temel durum, Alp buzullar›n›n ola¤and›fl› ilerleyiflini, ürünlerin bozulmas›n›, korkunç k›fllar› (1364, 1408, 1435, 1565, 1684, 1789, 1830), tam tersine bazen afl›r› s›cak geçen yazlar› (1326, 1420, 1422, 1473, 1540, 1556, 1781, 1783, 1846), Avrupa’daki ›rmaklar›n buzla t›kanmas›n› ve Grönland’daki yerleflimin son bulmas›n› ayd›nlat›r. XIX. yüzy›l›n ortas›ndan itibaren herfley yavafl yavafl ›s›nd›. Son dönemdeki iklim, s›kl›klar› artma e¤iliminde olan afl›r›l›klar› ile (1859, 1868, 1994 ve 2003 bunalt›c› yazlar› ile 1962 ve 1963 dondurucu k›fllar›) XIII. yüzy›l iklimi hakk›nda bildiklerimize benziyor. ATLAS_iklim_p022-029 6/18/07 2:15 PM Page 29 D A H A Ö N C E K ‹ ‹ K L ‹ M GÜNEfi DÖNGÜSÜ “ W/m2 1370 Farkl› zaman dilimlerinde W/m2 olarak günefl sabiti de¤iflimleri K›fl, uzun dönemde iklim de¤iflimi için en hareketli, en belirleyici, en önemli ö¤edir. Yaz, uzun bir süre, görece muhafazakar bir unsuru temsil etmifltir. En az›ndan geçti¤imiz birkaç ony›la kadar… 1369 1368 E. Le Roy Ladurie, Histoire humaine comparée du climat [‹klimle Karfl›laflt›rmal› ‹nsanl›k Tarihi], I. Cilt, Fayard, Paris, 2004. 1367 Günefl lekeleri Kozmonükleidler 1366 21. dönem 22. dönem 1365 1975 1980 1985 1990 1995 2000 W/m2 1369 1368 1367 1366 1365 1364 1363 1362 1600 1700 1800 1900 2000 2 W/m 1368 1367 1366 1365 1364 1363 1362 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 Kaynak: É. Bard, Le Risque climatique [‹klim Riski], Les dossiers de La Recherche, Paris, 2004. Günefl sabiti (güneflten elde edilen enerjinin metrekaredeki ortalama miktar›) dönemsel olarak de¤iflir. Atmosfer ve okyanusun etkiyi artt›r›c› rolü bulunmakla birlikte, bu de¤iflim esas olarak günefl yüzeyindeki lekelerin kaplad›¤› alan›n de¤iflimine ba¤l›d›r. Bu alan ne kadar zay›fsa, günefl sabiti o kadar azal›r (1,2,3 ve 4). Kozmonükleidler, güneflin do¤al olarak yayd›¤› yeryüzü taraf›ndan depolanan radyoaktif maddelerdir. Günefl sabiti ne kadar fazlaysa, kozmonükleidler de o kadar fazla say›dad›r. Dolay›s›yla, bunlar›n ölçümü günefl döngüsünün iyi bir göstergesi olur. ” Günefl, Günefl-Krala (14. Louis) m› karfl›? “Avrupa küçük buzul ça¤›” 16451715 y›llar› s›ras›nda art arda gelen so¤uk k›fllar ile en afl›r› dönemlerinden birini yaflad›. 1709 y›l›ndaki ise haf›zalarda yer etti çünkü Fransa o y›l nüfusunun % 4’üne yak›n›n› kaybetti! Bu dönemde gözlemciler güneflin yüzeyinde çok az say›da leke görmüfltü. “Maunder minimumu” [1645-1715 aras›nda günefl lekelerinin en düflük oldu¤u dönem] ›fl›k yo¤unlu¤unun yaklafl›k % 0,1 oran›nda azalmas›ndan sorumludur. 14. Louis zaman›nda, okyanus-atmosfer ikilisi bu azalman›n etkisini Bat› Avrupa s›cakl›¤›n› 0,5 ile 1 derece aras›nda düflerecek kadar büyütmüfltür. Bu tart›flmal› bir varsay›md›r. Günefl lekelerinin on bir y›ll›k döngüsünün devam etmesi 1.500 y›ll›k küresel iklim döngüsünü besleyecektir, bu da Ortaça¤ zirvesi–küçük buzul ça¤› geçifline tekabül etmektedir. 29