Küresel Değişim Ekolojisi BYL 327 Hacettepe Üniv. Biyoloji Bölümü lisans dersi Geçmişteki iklimsel değişimler ve iklim değişikliğinin doğal nedenleri Çağatay Tavşanoğlu Hacettepe Üniv., Biyoloji Böl., Ekoloji Anabilim Dalı 2014-2015 Güz Küresel değişiklikler Yerküre tarihinde gerçekleşmiş olan küresel değişimler arasından, Yerküre ekosistemlerini ve canlılık tarihini en çok etkileyenlerden biri küresel iklim değişiklikleridir Levha hareketleri ve «kıtaların kayması» Evrim tarihindeki değişimler (fotosentesiz evrimi, kambriyen patlaması, dinozorların yok olması) Atmosferdeki oksijen miktarının değişimi Geçmişteki iklimleri belirleme yöntemleri Geçmişteki iklimleri belirleme yöntemleri Buzul karotları Grönland, Antarktika ve Kuzey Amerika’da bulunan buzul tabakalarından alınan silindir şeklindeki örnekler Toz, polen, kül, hava kabarcığı İzotop analizleri: 18O soğukta çok 1.000 - 800.000 yıl 16O soğukta az Geçmişteki iklimleri belirleme yöntemleri Ağaç halkaları Sibirya’daki yaşamakta olan ibreli ağaçlardan elde edilen ağaç halkası kayıtları ile oluşturulmuş olan son 7000 yılın sıcaklık anomalisi grafiği Geçmişteki iklimleri belirleme yöntemleri Fosil yapraklar Stoma, 13C izotopu Geçmiş atmosferdeki CO2 içeriği Geçmişteki iklimleri belirleme yöntemleri Deniz/Göl/Kayaç Çökel karotu Biyolojik izler Bitki, hayvan, plankton, polen Kimyasal izler Karbonatta bulunan Mg/Ca oranı izotoplar Yerkürenin iklim tarihi Yerkürenin iklim tarihi Sönük genç Güneş paradoksu • Yerküre ilk oluştuğu zamanlarda, Güneşin ışınımı günümüzdeki seviyesinin ancak %70i kadar yoğundu • 4,4 milyar yıl önce Yerküre yüzeyinde sıvı su var Sera hipotezi: CO2 CH4 CSO (karbonil sülfit) Ayın konumu hipotezi: Yerküreye daha yakın gel-git ısınması daha fazla Yerkürenin iklim tarihi Huron buzullaşması (2400-2100 myö) Atmosferik oksijenin atmosferdeki metan miktarını azaltması (Metan bir sera gazıdır) O dönemde Güneş ışınımının günümüze göre az yoğun olması, Yerkürenin sıcaklığının korunmasında metan ve karbondioksit gibi sera gazlarının önemini oldukça artırmaktaydı Yerkürenin iklim tarihi Diğer Kartopu Dünya dönemleri Kaigas buzullaşması (750 myö) Sturt buzullaşması (720-660 myö) Marino buzullaşması (650-635 myö) Yerkürenin iklim tarihi Kartopu Dünyanın oluşumu: Daha önceden Yerkürenin soğumasına neden olan bazı olayların gerçekleşmesi sonucunda Yerkürenin kar ve buz örtüsündeki artışı, Albedo etkisini artırarak giderek daha fazla soğumaya neden olur (+Kıtaların ekvator civarında bulunması) Süper volkanların patlaması Atmosferdeki sera gazlarının miktarındaki azalma Güneşten gelen enerjideki azalma Yerkürenin yörüngesindeki değişimler Kartopu Dünyanın sona ermesi: Volkan faaliyetleri sonucu atmosfere verilen CO2 ve CH4 gibi sera gazları Yerkürenin ısınması Buz-Albedo (-) geri bildirimi Yerkürenin iklim tarihi Çamurtopu Dünya hipotezi Büyük buzullaşma dönemleri sırasında ekvatora yakın bölgelerde buzul istilasına uğramamış olan ve su döngüsünün devam etmesini sağlayan yerlerin var olduğu ileri sürülmüştür Yerkürenin iklim tarihi Kartopu Dünyalarının yaşam üzerine etkileri Her ne kadar birçok olası sığınak önerilmiş olsa da, küresel ölçüdeki buz örtüsünün güneş ışığına bağımlı olan denizel ekosistemleri çökertmiş olduğunu tahmin edilebilir Jeokimyasal kanıtlar, buzullaşmalar boyunca okyanus yaşamının çökmekte olduğunu göstermektedir. Bununla birlikte, buzulların erime dönemleri, yaşamın çeşitlenmesi için birçok yeni fırsat sunmuş olmalıdır Yerkürenin iklim tarihi-Neoproterozoyik Büyük buzullaşmaların yaşandığı Kambriyen döneminden hemen önceki Neoproterozoyik döneminde (1000-541 milyon yıl önce) gerçekleşen çok sayıdaki Kartopu Dünya dönemlerinin, bu dönemin sonunda fosilleri saptanan ilk çok hücreli hayvanların evrimleşmesini tetiklemiş olabileceği düşünülmektedir Dolayısıyla, Kambriyen döneminde (540 milyon yıl önce) çok hücreli hayvansal yaşamın çeşitlenmeye uğramasının tohumları daha önceki dönemlerde görülen büyük buzul çağları sırasında atılmış olabilir Kambriyen dönemindeki çeşitlenmeyi tetiklediği düşünülen diğer etmenler: atmosferdeki oksijen seviyesinin artması ve ozon tabakasının oluşumu Yerkürenin iklim tarihi Yerkürenin iklim tarihi-Kambriyen Kambriyen’in erken dönemleri boyunca, Gondwana kıtasının güney kutbunu kaplaması ve kutup bölgesindeki okyanus akıntılarını engellemesi nedeniyle Yerküre’nin iklimi genellikle soğuktu 500 myö Daha önceki dönemde oluşan Kartopu Dünya’nın çözülme süreci içerisindeki Yerküre’de kutuplarda buzul örtüsü halen bulunmakta ve yer yer buzullaşmalar görülmekteydi Kambriyen’in sonuna doğru Yerküre giderek daha fazla ısınmış ve buzullar geri çekilerek en sonunda ortadan kalkmış, buna bağlı olarak deniz seviyesinde büyük bir artış gerçekleşmiştir. Bu ısınma eğilimi, Ordovisiyen döneminin başlarına kadar sürmüştür. Yerkürenin iklim tarihi-Ordovisiyen Ordovisiyen’in başlarında (485 myö), atmosferdeki artan CO2 seviyeleri yoğun bir sera etkisine neden olmuştur (ortalama deniz suyu sıcaklığı 45°C) 450 myö Zamanla iklim soğumaya başlamış ve 460 myö ortalama deniz suyu sıcaklığı, günümüz tropiklerindeki su sıcaklıklarına kadar gerilemiştir Ordovisiyen dönemi ilerledikçe, Yerküre’de birçok buzul çağı görülmüştür Andea-Sahra buzullaşması (460-430 myö) Yerkürenin iklim tarihi-Ordovisiyen Ordovisiyen sonu/Silüryen başlangıcında (450-440 myö), iki dalga halinde OrdovisiyenSilüryen kitlesel yokoluşu gerçekleşmiştir Yeryüzü tarihinde görülen ikinci büyük kitlesel yokoluş Denizel omurgasızların %60’ı, tüm denizel türlerin %85’i ortadan kalkmış 450 myö Ani olarak başlayan ve görece çok kısa süren (1 milyon yıl) sert bir buzul çağı - Buzulların kısa sürede oluşup sonra tekrar çözülmesi - Birçok tür soğuk iklime uyarlanmıştır, daha sonra tekrar sıcak iklim geldiğinde onlar da yokolmuştur Buzul çağını tetikleyen süreçler: - Yüksek volkanik faaliyetler -> yeni silikat kayaçları ortaya çıkarmıştır - Kayaçların zamanla yıkanması sırasında atmosferdeki CO2’yi bağlamışlardır - Atmosferdeki CO2 seviyesi 7000 ppm’den 4400 ppm’e düşmüştür Yerkürenin iklim tarihi-Silüryen Buzullar, Silüryenin başında güney kutbuna kadar çekilmiş, Silüryenin ortalarında ise tamamen kaybolmuştur Ordovisiyen sonunda azalan deniz suyu seviyeleri Silüryen ortalarında yükselmiş, daha sonra ise yeniden düşmüştür 430 myö Silüryen boyunca değişen deniz suyu seviyeleri nedeniyle çok sayıda küçük ölçekli yokoluş gerçekleşmiştir Bir önceki Ordovisiyen’deki buzullaşmalar ve bir sonraki Devoniyen dönemindeki aşırı sıcaklıklar dikkate alındığında, Silüryen, Yerküre tarihinde görece kararlı ve ılık bir iklimin hüküm sürdüğü bir dönem olarak nitelendirilebilir Silüryen döneminde ilk karasal bitkiler ortaya çıkmıştır Yerkürenin iklim tarihi-Devoniyen Devoniyen dönemi, oldukça sıcak bir dönemdir ve dönem boyunca Yerküre üzerinde hiç buzul var olmamıştır Ekvator ile kutuplar arasındaki sıcaklık farklılığı günümüzdekinden çok azdı ve Yerkürede genel olarak kurak bir iklim hâkimdi 370 myö Karasal bitkilerin Silüryen döneminde ortaya çıkması sonrasında, bitkiler Devoniyen boyunca karasal ekosistemleri kaplamışlardır Fotosentez yaparak atmosferdeki CO2’yi çeken ormanların oluşması nedeniyle, Orta Devoniyen döneminde Yerküre ortalama sıcaklığı yaklaşık 5°C düşmüştür Her ne kadar atmosferdeki CO2 seviyeleri eski durumuna dönmese de, Geç Devoniyen’de sıcaklıklar yeniden erken Devoniyen’deki kadar yükselmiştir. Yerkürenin iklim tarihi-Karbonifer Karbonifer’in ilk dönemleri çoğunlukla sıcak geçmiştir Karbonifer boyunca ekvator bölgesinde tropik yağmur ormanları büyük alanlar kaplamıştır Karbonifer dönemi ilerledikçe iklim soğumuştur ve Gondwana kıtasında buzullaşmalar görülmüştür Karbonifer ilerledikçe gerçekleşen soğumalar, dönemin sonuna doğru (305 myö) “Karbonifer Yağmurormanı Çöküşü” olarak adlandırılan ve tropik yağmur ormanlarının büyük kısmının yok olması ve küçük parçalar halinde kalmaları ile sonuçlanan bir olaya neden olmuştur 300 myö Yerkürenin iklim tarihi-Karbonifer Tropik yağmur ormanlarının içerdikleri biyoçeşitliliği parçalanmış alanlarda tutmamaları mümkün olamamıştır Karboniferin sonunda başlayan ve 10 milyon yıl boyunca devam eden büyük bir kitlesel tür yokoluşu gerçekleşmiştir («Karbonifer-Permiyen geçişi» yokoluşu) 300 myö Yerkürenin tarihi boyunca bitkileri etkileyen en büyük iki kitlesel yokoluştan birisidir O zamanın baskın omurgalı grubu olan ikiyaşamlılar olumsuz etkilenmiş ve büyük kayıplar vermiş, kurak koşullara daha iyi uyarlanmış olan sürüngenler ise yeni iklimsel koşullardan daha az etkilenmişlerdir Yerkürenin iklim tarihi-Permiyen Permiyenin başında, Yerküre Karbonifer döneminde başlayan buzul çağının etkisi altındaydı Permiyenin ortalarına doğru buzullar geriye çekildi, iklim dereceli olarak ısındı ve özellikle kıtaların iç kesimleri kuraklaştı 260 myö Pangea süperkıtasının oluşumunun tamamlanması Permiyenin son dönemlerine doğru kuraklaşma devam etti, ancak iklim soğuk ve sıcak dönemler birbiri ardına gelecek şekilde değişkenlik gösterdi Yerkürenin iklim tarihi-Permiyen Permiyen döneminin sonunda (252 myö), Yerküre tarihinin en büyük tür yokoluşu gerçekleşmiştir (Permiyen-Triyas kitlesel yokoluşu) – üst üste gelen birkaç yokoluşun toplam sonucu Denizel türlerin %96’sı, karasal omurgalı türlerin %70’i, tüm familyaların %57si ve tüm cinslerin %83’ü ortadan kalkmıştır 260 myö Bu kadar büyük oranda çeşitliliğin ortadan kalkması nedeniyle, Yerkürenin toparlanması diğer yokoluş olaylarına göre çok daha uzun bir süre almıştır (yaklaşık 10 milyon yıl) Bu yokoluşun sebebi ile ilgili hipotezler: büyük meteor çarpması, kitlesel volkan faaliyetleri, kömür/gaz yangınları, iklimsel değişimler İklimsel değişimler; deniz suyu seviyelerini değiştirerek, okyanusta oksijen kıtlığına yol açarak, kuraklığı artırarak ya da okyanus akıntılarında değişikliğe yok açarak bu yokoluşun ilk evrelerini tetiklemiş olabilir Yerkürenin iklim tarihi-Triyas Trias dönemi iklimi genel olarak sıcak ve kurak Hiçbir kutupta buzullaşma gerçekleşmemiş ve kutup bölgelerinde bile nemli ve ılıman bir iklim var 220 myö Pangaea kıtasının büyüklüğü, küresel okyanusun ılımanlaştırıcı etkisini sınırlandırmaktaydı ve bu nedenle yüksek derecede mevsimsel, çok sıcak yazlardan ve soğuk kışlardan oluşan kara iklimi hâkimdi Genel olarak kurak bir iklime sahip olsa da, Triyas döneminde zaman zaman yağışlı dönemler hâkim duruma gelmiştir Yerkürenin iklim tarihi-Jura Jura dönemi boyunca, Triyas döneminde olduğu gibi ılık bir iklim hüküm sürmüştür 170 myö Herhangi bir buzullaşmanın olmadığı bir dönemdir Jura döneminin sonunda küresel bir soğuma eğilimi gerçekleşmiştir Yerkürenin iklim tarihi-Kretase Kretase döneminin başlarında, Jura döneminde görülen soğuma eğilimi devam etmiştir Yüksek enlemlerde kar yağmıştır 105 myö Tropikler ise Triyas ve Jura dönemlerinden daha nemli durumdadır Bununla birlikte, buzullaşmalar yalnızca yüksek dağ tepelerinde gerçekleşmiştir, çünkü mevsimsel kar yağışları kutuplardan oldukça uzakta gerçekleşmiştir Yerkürenin iklim tarihi-Kretase Kretasenin ortalarına doğru, Yerküre yeniden bir ısınma eğilimine girmiş ve sıcak koşullar Kretase döneminin sonuna kadar devam etmiştir Bu eğilimin ortaya çıkmasının sebebi, atmosfere çok miktarda CO2 ortaya çıkmasını sağlayan yoğun volkanik faaliyetlerdir 105 myö Tropik okyanusları doğudan batıya doğru birbirine bağlayan Tetis Denizinin varlığı da küresel iklimin ısınmasına katkı sağlamıştır O dönemde Alaska ve Grönland kadar uzak yerlerde yaşamış olan sıcak iklime uyarlanmış bitki türlerinin fosilleri bulunmuştur Oksijen seviyesindeki ve sıcaklıklardaki artış nedeniyle, Kretase dönemi Yerküresi sürekli yangınlara maruz kalmakta olan bir vejetasyona sahipti Yerkürenin iklim tarihi-Kretase Kratese döneminin sonunda (66 myö) gerçekleşen Kretase-Paleojen kitlesel yokoluşu, bitki ve hayvan türlerinin dörtte üçünün ortadan kalkmasına yol açmıştır 105 myö Asteorid çarpması sonucu gerçekleştiği bilinen bu yokoluş sırasında, kuş olmayan dinozorların tamamı ortadan kalkmıştır 1000 kat daha fazla iridyum Yerkürenin iklim tarihi-Paleojen Paleosen (66 myö-56 myö) Eosen (56 myö-33,9 myö) Oligosen (33,9 myö – 23 myö) Paleosen, daha önceki Kretase döneminde göre daha serin ve kuraktı 50 myö Paleosen-Eosen geçişi sırasında, sıcaklıklar hızlıca arttı ve tüm dünyada sıcak ve nemli bir iklim hâkim duruma geçti Bu dönemde, Grönland ve Patagonya’da subtropik vejetasyon vardı ve Grönland kıyılarında timsahlar yüzmekteydi Kutuplar, serin ve ılımandı, ekvator bölgeleri tropik bir iklime sahipti ve ekvator bölgesinin kuzeyi ve güneyi sıcak ve kuraktı. Yerkürenin iklim tarihi-Paleojen Yaklaşık 55,8 myö başlayarak 170.000 yıl boyunca süren bir olay olan Paleosen-Eosen Sıcaklık Maksimumu (PESM), günümüzdeki küresel ısınma, atmosfere karbon girdisi ve okyanus asitleşmesi olaylarına en çok benzeyen iklimsel değişim olması nedeniyle önemlidir PESM, küresel sıcaklıkların 5°C’lik ani bir artış ve küresel karbon döngüsündeki aşırı değişiklikler ile başlamıştır. 50 myö Yerkürenin iklim tarihi-Paleojen Eosen başlarında devam eden ısınma eğiliminin gerçekleştiği sırada (Eosen optimumu, 49 myö), Yerküre’de buzul bulunmamaktaydı 50 myö Bu dönemden sonra yeniden bir buzul çağına giren Yerküre’de 34 milyon yıl öncesine kadar buzul miktarında artış gerçekleşti ve Antarktika buzul örtüsü hızlıca genişlemeye başladı Yerkürenin iklim tarihi-Paleojen Paleojen döneminde genel olarak gerçekleşen sıcaklık azalması eğilimi, Oligosen döneminde adım adım ve daha yavaş gerçekleşen 7 milyon yıllık bir iklim değişikliği ile kesintiye uğradı 50 myö Bu dönemde küresel buzul kütlesinde artış, deniz seviyesinde azalma ve 2°C’lik bir sıcaklık azalması gerçekleşti Yerkürenin iklim tarihi-Paleojen Oligosen’in sonunda 1-2 milyon yıl boyunca süren bir volkanik faaliyet sonucunda, Oligosen-Miyosen zaman sınırında 400.000 yıl boyunca süren bir buzul çağı görüldü. (La Garita Caldera (Colorado, ABD); 28-26 milyon yıl önce gerçekleşen Yerküre tarihinin en büyük ölçekli volkan patlaması) 50 myö Yerkürenin iklim tarihi-Neojen Miyosen (23 myö-5,3 myö) Pliyosen (5,3 myö-2,6 myö) Neojen boyunca, Paleojen’de başlayan genel soğuma eğilimi devam etti Miyosende 21 myö - 14 myö arasında görece sıcak bir dönem görülmekle birlikte, 14 myö - 8 myö iki kez küresel sıcaklıklarda ani düşüşler yaşandı - Antarktika buzul kütlesi, 8 milyon yıl önce bugünkü genişliğine ve kalınlığına çoktan ulaşmıştı -Grönland’da buzulların oluşması 8-7 myö başladı - Bununla birlikte, Yerkürenin çoğu yerinde iklim geniş ormanları destekleyecek kadar sıcaktı 20 myö Yerkürenin iklim tarihi-Neojen Pliyosen boyunca iklim daha soğuk, daha kurak, mevsimsel olmaya devam etti ve modern iklimlere benzer bir hal aldı Pliyosende küresel sıcaklıkları günümüzden 2-3°C daha fazlaydı Yerkürenin iklim sistemi, Yerküre’nin eksen eğikliği tarafından sürdürülen 41.000 yıllık yüksek sıklıkta-düşük şiddette salınımlarla ve yörüngesinin basıklığı tarafından sürdürülen düşük sıklıkta-yüksek şiddette 100.000 yıllık salınımlara Pliyosen boyunca cevap vermiştir 20 myö Yerkürenin iklim tarihi-Kuvaterner Pleyistosen (2,6 myö – 11,7 binyıl önce Holosen (11,7 binyıl önce – günümüz) Pleyistosen döneminin en karakteristik özelliği, periyodik olarak görülen buzul ve buzularası dönemlerin varlığıdır 50 bin yö Buzul dönemlerinde kıtasal buzullar, kutuplardan 40° enlemlere kadar uzanmışlardır. Günümüz Yerkürenin iklim tarihi-Kuvaterner Pleyistosen’de 11 ana buzullaşma dönemi tespit edilmiştir, bunların yanısıra çok sayıda küçük ölçekli buzul dönemleri de bulunmaktadır 50 bin yö Yerkürenin iklim tarihi-Kuvaterner Sıcaklık değişimi Atmosferdeki CO2 miktarı Atmosferdeki partikül miktarı Yerkürenin iklim tarihi-Kuvaterner 18O izotopu Deniz Seviyesi Atmosferdeki CO2 miktarı Yerkürenin iklim tarihi-Kuvaterner Pleyistosen dönemindeki buzul dönemleri ve buzul arası dönemleri periyodik bir şekilde gerçekleşmesi, “Milankovitch kuramı” ile açıklanmaktadır. 100.000 yıllık döngü: Yerkürenin Güneş çevresindeki yörüngesinin basıklığı 26.000 yıllık döngü: Yerkürenin eksen devinimi(yalpalaması) 41.000 yıllık döngü: Yerkürenin eksen eğikliği 25.000-21.000 yıllık döngü: Yerküre yörüngesinin devinimi (yalpalaması) Yerkürenin iklim tarihi-Kuvaterner Milankovitch, buzul dönemlerinin sebebinin, kuzey yarıkürenin yüksek enlemlerindeki yaz ışınımı azalması olduğunu düşünüyordu, bu nedenle buzul çağlarının (hatalı bir şekilde) 41.000 yıllık periyotlarla gerçekleştiği sonucuna varmıştı Bununla birlikte, daha sonra yapılan araştırmalar, Kuvaternerde son 1 milyon yıldır görülmekte olan buzul dönemlerinin 100.000 yıllık periyotlarla gerçekleştiğini, bu nedenle Yerkürenin Güneş çevresindeki yörüngesinin basıklığının daha etkili bir faktör olduğunu ortaya koydu günümüz Binyıl önce Eksen ve yörünge yalpalamaları 19,22,24 binyıl Eksen eğikliği 41 binyıl Yörünge basıklığı 95, 125, 400 binyıl Güneş enerjisindeki değişim 65° Kuzey Yaz Sıcak Buzullaşma evreleri Soğuk Milutin Milanković 1908-09 Yerkürenin iklim tarihi-Kuvaterner Pleyistosen buzul dönemlerinin evrimsel sonuçları Buzul dönemi sığınakları -boreal ve ılıman fauna-flora Yerkürenin iklim tarihi-Kuvaterner Avrupa’daki sığınaklar - İber yarımadası - İtalya yarımadası - Balkan yarımadası - Anadolu yarımadası Yerkürenin iklim tarihi-Kuvaterner Pleyistosen-Holosen geçişi (20.000-11.700 yıl önce) Son buzul maksimumu (20.000 yıl önce) sonrasında Yerküre iklimi sürekli bir ısınma eğilimi göstermiştir. Bununla birlikte, bu ısınma eğilimi 12.800-11.500 yıl öncesi arasında yaklaşık 1300 yıllık bir soğuma ile kesintiye uğramıştır (Genç Dryas dönemi) - Bazı bölgelerde 5°C azalma Döteryum(2H) ve 18O ölçümlerine dayanarak, günümüzden 40.000 yıl öncesine kadar sıcaklık değişimleri Yerkürenin iklim tarihi-Kuvaterner Genç Dryas soğumasının sebepleri ile ilgili hipotezler Hipotez 1: Asteroid etkisi 12.800 yıl önce Kuzey Amerika’ya çarpan (havada patlayan) bir asteroidin, bu kıtada büyük yangınların meydana gelmesine, Kuzey Amerika megafaunasının ortadan kalkmasına ve Kuzey Amerika Clovis insan kültürünün çöküşüne neden olmuştur Bu patlama sonucunda atmosfere yayılan parçacıklar nedeniyle Yerküre soğuk bir döneme girmiştir Tunguska, 1927 - Bu hipoteze ilişkin kanıtlar az ve tartışmalı, birçok biliminsanı kabul etmemekte - Bu asteroidle ilgili herhangi bir krater bulunamamıştır. Hipotezi destekleyenler 1908 yılında Sibirya’da gerçekleşen Tunguska olayındaki gibi havada patlayan bir meteor söz konusu olabileceğini ileri sürmektedirler Yerkürenin iklim tarihi-Kuvaterner Genç Dryas soğumasının sebepleri ile ilgili hipotezler Hipotez 2: Volkan faaliyetleri 12.900 yıl önce Almanya’da gerçekleşen Laach Gölü volkanı patlaması sonucunda ortaya çıkan parçacıkların atmosfere yayılması sonucunda Kuzey yarıkürede iklim soğumuştur Bununla birlikte, bu volkanın boyutunun küçüklüğü nedeniyle kuzey yarımküre iklimini yüzlerce yıl boyunca değiştirebilecek düzeyde bir etkisinin olamayacağı düşünülmektedir Yerkürenin iklim tarihi-Kuvaterner Genç Dryas soğumasının sebepleri ile ilgili hipotezler Hipotez 3: Okyanus akıntılarının yavaşlaması Bu hipotez, son buzul maksimumu sonrasında gerçekleşen küresel ısınmanın, Kuzey yarıküredeki büyük buzul kitlelerinin erimesine neden olması ile ilişkilidir Buzulların erimesi, Kuzey Atlas okyanusuna kısa sürelerde yüksek miktarda tatlısu girişine neden olmuş ve bu da Atlas okyanusundaki akıntıları yavaşlatmış ve Kuzey Yarıkürenin aniden soğumasına neden olmuştur Atlas meridyonel devinim dolaşımı Yerkürenin iklim tarihi-Kuvaterner Genç Dryas soğumasının sebepleri ile ilgili hipotezler Hipotez 3: Okyanus akıntılarının yavaşlaması Bu hipotezi eleştirenler, Kuzey Atlas Okyanusu’na tatlısu girdisinin Genç Dryas döneminden sonra da devam ettiğini ancak Yerkürenin bu dönemde soğumak yerine ısınmış olması nedeniyle bu hipotezin tek başına açıklayıcı olamayabileceğini ileri sürmektedirler Bu durum, Genç Dryas döneminden sonra, iklimin buzularası döneme girmiş olması sebebiyle, okyanus akıntılarının sıcaklık ve tuzluluğa bağlı dolaşımlarının (thermohaline) daha güçlü bir hal alması ile açıklanabilmektedir (Daha güçlü thermohaline dolaşımın tatlısu girdilerine karşı daha az hassas olduğu düşünülmektedir) Yerkürenin iklim tarihi-Kuvaterner Genç Dryas soğumasını anlamak Genç Dryas döneminde görülen iklimsel soğumanın sebeplerini aydınlatma konusunda halen çok sayıda araştıra grubu çalışmaktadır. Bu çalışmalar sonucunda, yukarıdaki hipotezleri destekleyen ve karşı çıkan çok sayıda bulgu elde edilmektedir. Bu çalışmalardan elde edilen verilerin birikmesi, Genç Dryas dönemi soğumalarını açıklayan genel bir kurama doğru ilerlememizi sağlamaktadır. Genç Dryas soğumasının gerçekleşme sebebi ile ne olursa olsun, bu soğumanın sebeplerini ve sonuçlarını anlamamız, günümüzde gerçekleşebilecek ani iklimsel değişimleri öngörmede ve sonuçlarını irdelememize yardım edeceği için önemlidir Yerkürenin iklim tarihi-Kuvaterner Genç Dryas soğumasının ekolojik ve antropolojik sonuçları - Yerkürenin birçok yerindeki dağ sıralarında buzullaşmalar görülmüştür - İskandinavyanın ormanları yeniden buzul dönem tundrasına dönüşmüştür (Dryas octopetala habitatı) - Kuzey Amerika’da Clovis insan kültürü çökmüştür - Kuzey Amerika’da büyük hayvan türleri ortadan kalkmıştır - Ortadoğu’da kuraklık, Natufiyan kültürünün tarımı geliştirmesine neden olmuş olabilir - Neolitik Devrimi (Tarım Devrimi) açıklayan hipotezlerden birisi Natufiyan kültürü etki alanı Yerkürenin iklim tarihi-Kuvaterner Holosen (11.700 yıl öncesi – günümüz) Holosen, görece daha az değişken bir iklime sahip olsa da, iklimsel dalgalanmalar görülmüştür Holosen iklimsel optimumu Ortaçağ sıcak dönemi Piora sanılımı 4.200 yıl olayı 5.900 yıl olayı Küçük buz çağı 8.200 yıl olayı Orta Greenland sıcaklıkları Yerkürenin iklim tarihi-Kuvaterner Holosen iklimsel optimumu (9.000-5.000 yıl öncesi) Günümüzden 9.000-5.000 yıl önce arasında Yerkürenin görece sıcak bir döneme girmiştir Sıcaklıklar Yerküre üzerinde her yerde aynı değil Sıcak dönem özellikle Kuzey yarıkürede etkili olmuş, tropikler ve güney yarıküre ise daha serin bir durumda kalmıştır Milankovitch döngüleri’nin bir sonucu ve son buzul çağının bitişi sırasında gerçekleşen değişikliklerin bir devamı Özellikle Yerküre eksen eğikliğinin 24° olduğu ve Yerkürenin yörüngede Güneşe en yakın olduğu noktanın kuzey yazına denk geldiği 9.000 yıl önce bu etki maksimuma erişmiştir Yerkürenin iklim tarihi-Kuvaterner Holosen iklimsel optimumu (9.000-5.000 yıl öncesi) Holosen iklimsel optimumu sürerken, birkaç yüzyıl (200-400 yıl) boyunca etkili olmuş bir soğuma olayı gerçekleşmiştir (8.200 yıl olayı) Bu soğumanın Holosen boyunca gerçekleşen yaklaşık 1.500 yıllık iklimsel döngülerle ilişkili olduğu ileri sürülmüştür. Bu 1470 ± 500 yıllık iklimsel döngülere “Bond olayları” adı verilmektedir Bu döngülerin sebepleri halen araştırılmaktadır 8.200 yıl olayı Yerkürenin iklim tarihi-Kuvaterner Holosen iklimsel optimumu (9.000-5.000 yıl öncesi) Holosen iklimsel optimumu sırasında 5.900 yıl önce görülen ve Holosen döneminin en sert kuraklığının yaşandığı bir dönem gerçekleşmiştir (5.900 yıl olayı) Bu dönemdeki kuraklaşmalar sonucunda Afrika musonları güneye doğru çekilmiş ve bu dönemden önce savan benzeri bir vejetasyona sahip olan Sahra bölgesinin çölleşme süreci yeniden başlamıştır Sahra bölgesinin iklimi, Yerkürenin eksen açısında görülen 41.000 yıllık dalgalanmalara cevap olarak değişkenlik göstermektedir. Son buzul dönemi boyunca, Sahra Çölü günümüzden daha geniş bir alan kaplamaktaydı. Ancak Sahra bölgesi, buzul dönemi sonrasında muson yağmurları sayesinde savan benzeri yeşil bir vejetasyona sahip olmuştur. Sahra’nın günümüzden 15.000 yıl sonra yeniden yeşil hale gelmesi beklenmektedir 5.900 yıl olayı Yerkürenin iklim tarihi-Kuvaterner M.Ö. 3200-2900 yılları arasında (günümüzden 5.200-4.900 yıl önce) sıcaklıkların Holosen iklimsel optimumuna göre birkaç °C azaldığı ani bir soğuk dönem yaşanmıştır (Piora salınımı) Bu ani soğumanın neden ortaya çıktığı tartışmalıdır. Grönland buzul karot verilerine göre M.Ö. 3250 yılında atmosferde görülen ani sülfat artışı ve metan azalması, volkanik bir patlamaya ya da bir asteroid/meteorit çarpmasına işaret etmektedir Bazı uzmanlar ise bu olayın Holosen boyunca görülen 1500 yıllık iklimsel döngülerin bir parçası olduğunu ileri sürmüşlerdir Piora sanılımı Yerkürenin iklim tarihi-Kuvaterner Holosen iklimsel optimumu sırasında görülen şiddetli kuraklığın bir benzeri, 4.200 yıl önce de gerçekleşmiş (4.200 yıl olayı) ve bu kuraklık M.Ö. 22. yüzyılda yaklaşık 100 yıl boyunca etkili olmuştur 4.200 yıl olayı Yerkürenin iklim tarihi-Kuvaterner “Ortaçağ sıcak dönemi”, MS 950-1250 yılları arasında gerçekleşen ve 20.yy’dan önceki son 2000 yıl boyunca en yüksek sıcaklıkların görüldüğü bir dönemdir Bu dönemde sıcaklıkların 1961-1990 yılları ortalamasının sadece 0,1-0,2°C aşağısında olduğu bilinmektedir OSD Ortaçağdaki sıcak dönemi takiben 1350 ila 1850 yılları arasında görülen soğuk dönem ise “küçük buzul çağı” olarak adlandırılmaktadır Soğuk dönemin en yoğun olduğu dönem olan 1550-1850 yılları arasında, üç dalga halinde soğuma gerçeklemiştir (1650, 1770 ve 1850 yıllarında) KBÇ Yerkürenin iklim tarihi-Kuvaterner Küçük buzul çağı Hollanda, 1608 Londra, 1677 İstanbul, 1621 Yerkürenin iklim tarihi-Kuvaterner Küçük buzul çağında görülen soğumayı açıklayan hipotezler: - Güneş faaliyetlerindeki azalma - Volkan faaliyetlerindeki artış Rinjani Dağı (Endonezya) – 1258 Kuwae denizaltı volkanı (Vanuatu) – 1452 Çok sayıda başka volkan patlaması - Ortaçağ sıcak döneminde buzulların erimesi sonucunda okyanus akıntılarının yavaşlaması Yerkürenin iklim tarihi-Kuvaterner Bu dönemden sonra küresel sıcaklıklar artışa geçmiş ve günümüzde giderek artmaya devam etmektedir Bu artış eğiliminin, insan faaliyetlerinin bir sonucu olarak atmosfere salınan sera gazlarından (özellikle CO2) kaynaklandığı neredeyse kesin olarak bilinmektedir Yerkürenin iklim tarihi-Kuvaterner 1850’lerden sonra gerçekleşen sıcaklık artışı eğilimi, 1940-1980 yılları arasında durgun bir dönem ile kesintiye uğramıştır Atmosferdeki CO2 seviyelerinde sürmekte olan artışa rağmen sıcaklıkların bir süre sabit kalmasının sebebinin, sanayi faaliyetleri sonucunda atmosfere salınan partiküllerin soğutucu etkisi olduğu düşünülmektedir Daha temiz teknolojilere geçilerek hava kirliliğinin önüne geçilmeye başlanması ile birlikte, baskılanmış olan ısınma eğilimi 1980’lerde yeniden gözlenmeye başlanmıştır. Yerkürenin iklim tarihi-Kuvaterner Holosen iklim dalgalanmalarının insan medeniyetleri üzerine etkileri 12.800-11.500 yıl öncesi soğuma (Genç Dryas dönemi) - Kuzey Amerika’daki tarih öncesi Clovis insan kültürü çökmüştür - Ortadoğu’da Natufiyan insan kültürünün ilk tarımsal ürünleri geliştirmesini tetiklemiştir - Dünyanın birçok yerinde (Mezopotamya, Orta Amerika, Çin) tarım devriminin ortaya çıkışında etkilidir 5900 yıl öncesindeki kuraklık: - Sahra kültürleri çökmüştür - Dünya genelinde nehir vadilerine göç gerçekleşmiştir (ör: Orta Afrika’dan Nil vadisine). Bu göçler, M.Ö. 4. binyılın ilk karmaşık ve organize devlet temelli toplumların oluşmasına önayak olmuştur - Mezopotamya’da Obeyd kültürü sona ermiştir. Duvarlarla çevrili olmayan köy yaşantısından, çevresi duvarlarla örülü kent yaşantısına geçilmiştir Yerkürenin iklim tarihi-Kuvaterner Holosen iklim dalgalanmalarının insan medeniyetleri üzerine etkileri M.Ö. 3200 – 2900 ani soğuk dönem (Piora salınımı) Orta Asya’da soğuyan iklim atların kullanımını teşvik etmiş ve atların evcilleştirilmiştir M.Ö. 2200: 100 yıl süren şiddetli kuraklık (4200 yıl olayı) - M.Ö. 2150 Nil taşkınlarının azalması sonucunda eski Mısır’daki merkezi yönetimin ani çöküşü. Mısır’da 40 yıl boyunca kıtlıklar, isyanlar, ve sonunda ülke parçalanmıştır. Daha sonraki yenilenme sürecinde, yeni bir krallık sistemi kurulmuş, sulama projeleri, yönetim reformu hayata geçirilmiş ve adalet fikri topluma yerleşmiştir. - Mezopotamya’da kuraklık (M.Ö. 2300). Akad İmparatorluğu, yüzyıllar süren bir kuraklıkla sarsılmıştır. M.Ö. 2170 civarında Mezopotamya’nın kuzeyinde tarım alanlarının terk edilmesi sonucunda güney Mezopotamya’ya insan göçü gerçekleşmiştir. M.Ö. 2150’de zayıflayan Akad İmparatorluğu işgale uğrayarak yıkılmıştır Ortaçağ sıcak dönemi 10. yy’da Vikinglerin Kuzey Amerika’yı keşfetmesini ve orada koloniler kurmasını sağlamıştır (buzulların olmadığı kuzey denizlerinde rahatça dolaşabilmişlerdir) Küçük buzul çağı «Büyük Kıtlık» 1315-1317 (Britanya’dan İtalya ve Rusya’ya kadar tüm Avrupa etkilenmiştir) Yerkürenin iklim tarihi-Kuvaterner Holosen iklim dalgalanmalarının insan medeniyetleri üzerine etkileri Çin hanedanları – Viking kolonileri –Maya uygarlığı
© Copyright 2024 Paperzz
