ik l im D ÜN A M ÜK L E R Ü - bilimteknik.tubitak.gov.tr · fer olduk a opak bir sistem. Troposfe-rin ancak en dÝßÝndaki, g rece ince bir katmanÝn kÝzÝlaltÝ ÝßÝmasÝnÝn

iikklliimmDD‹‹NNAAMM‹‹KKLLEERR‹‹

HAZIRLAYAN : PROF. DR. VURAL ALTIN - BTD YAYIN KURULU ÜYES‹

fiUBAT 2007 SAYISININ ÜCRETS‹Z EK‹D‹R

iikklliimmDD‹‹NNAAMM‹‹KKLLEERR‹‹

EkKapakSubat�7 29/1/�6 13:32 Page 1

Dünyam›z›n as›l enerji kayna¤›, Gü-nefl’in ›fl›ma gücü. Bu ise zamanla de-¤iflebiliyor. Çünkü Günefl halen gençbir y›ld›z. Geçmiflte ›fl›ma gücü, her 1milyar y›lda bir, yaklafl›k %10 kadarartt›. Bir süre daha artmaya devamedecek. Ta ki bir k›z›l dev haline gelipde Dünya’m›z› yutana kadar. Bu, Gü-nefl’in çekirde¤inde yer alan termo-nükleer süreçlerin seyrinden kaynakla-nan uzun vadeli bir de¤iflim. K›sa vade-de, Günefl’in yar›çap›, az da olsa de¤ifl-ken. Bunun ›fl›ma gücü üzerinde bindebirkaçl›k bir etkisinin oldu¤u san›l›yor.Daha önemlisi, Günefl lekeleri. Manye-tik alan çizgilerinin kopmas›yla olufltu-¤u düflünülen bu lekelerin, orta k›s›m-lar› görece karanl›k olmakla beraber,d›fl halkalar› daha da parlak. Bu ikincietken bask›n oldu¤undan, lekelerin sa-y›s› art›p azald›kça, Günefl’in ›fl›ma gü-cü de art›p azal›yor. Uzun süredir gök-bilimciler taraf›ndan izlenmekte olan

bir etken. Lekelerin say›s›normalde 40-50 bin aras›ndaiken, bunun çok alt›na inebil-mekte. Örne¤in ‘Maunder Mi-nimum’u olarak adland›r›lan1645-1715 döneminde, 10’unalt›na inmifl. Bu zaman aral›-¤›, ‘Küçük Buz Ça¤›’n›n de-rinliklerine rastl›yor. Yandakiflekilde 400 y›ll›k Günefl leke-si gözlemlerinin kayd› veril-mekte. 1800 civar›nda derin-leflen bir ‘Dalton Minimum’udaha var. Napolyon’un Rus-ya’n›n ola¤an›n da ötesindeso¤uk bir k›fl›na yenildi¤i y›l,y›l 1812...

Öte yandan, Dünyam›z›nGünefl’in ›fl›ma gücünden ald›-¤› pay, yörünge parametrele-rine ba¤l›. Yörünge elipsininbas›kl›¤›ndaki periyodik de-¤iflimler, Günefl’e ne zamanne kadar yaklafl›p uzaklaflt›-¤›m›z› belirliyor. Dönme ek-seninin yörünge düzleminindikiyle yapt›¤› aç›n›n za-manla de¤iflimi ve ekseninyalpas›, al›nan ›fl›ma gücü-nün de¤iflik enlemler, bu ara-da kuzey ve güney yar›mküre-ler aras›nda nas›l paylafl›ld›¤›n›belirlemekte. Bunlar ‘yörünge’ya da ‘astronomi’ faktörleri. Hat-ta bir de yörünge elipsinin yatt›¤›düzlemin, Günefl sisteminin toplamaç›sal momentumunun korundu¤u‘sabit düzlem’le yapt›¤› aç›n›n sal›n›m-lar› var. Bu sal›n›mlar›n da, Dünyam›-z›n ald›¤› ‘günefllenme’ miktar›n› etki-

ledi¤i san›-l›yor. Bu etkiyibetimleyen modellergelifltirildi. Yandaki flekil,önceki üç faktör kapsam›nda gerçekle-flen ‘Milankoviç döngüleri’ni aç›klar ni-telikte. fieklin alt›ndaki sar› renkli gra-fik, 65° kuzey enlemi için, yaz mevsi-minde atmosferin hemen d›fl›na ulaflanGünefl gücünün, geçmifl 750 bin y›liçin hesaplanm›fl olan de¤erlerinin gra-fi¤i. Mavi renki olan› ise, ayn› zamanaral›¤›na ait buz hacimlerini veren öl-çüm de¤erlerini sergiliyor. Zirveleriaras›ndaki uyum dikkat çekici. ‹kinciflekildeki ilk üç grafik, sözkonusu üçyörünge parametresinin, geçmiflte 1milyon y›ldaki sal›n›mlar›n› gösteriyor.Dördüncü grafik, keza 65 ° kuzey en-lemi için yaz mevsiminde atmosferinhemen d›fl›na ulaflan Günefl gücünün,milyon y›ll›k zaman aral›¤›nda bu fak-törlere ba¤l› olarak de¤ifliminin grafi-¤i. En altta, geçmifle ait s›cakl›k verile-rinin grafi¤i var. Sal›n›mlar›n tepelericivar›na yerlefltirilmifl olan dikey gri fle-ritler, ‘buzul aras›’ ›l›man dönemler.

2 fiubat 2007B‹L‹M veTEKN‹K

‹KL‹M D‹N‹KL‹M D‹N

ekIklimDinamik 3�/1/�6 12:16 Page 2

Sar› renkleçizilmifl olan bir

üstteki ‘günefllenme’grafi¤iyle aradaki uyum çar-

p›c›...Tabii, Dünya’n›n üzerine düflen Gü-

nefl gücünün ne kadar›n› geri yans›tt›-¤› da iklim aç›s›ndan önemli. Bunu be-lirleyen faktörler, Dünyam›z›n iç mese-lesi olmakla beraber, çok daha karma-fl›k. Bir kere, su buhar› en etkin ‘seragaz›’. Fakat, atmosferdeki nem oran›-n›n etkileri çok yönlü. Örne¤in bulut-lar hem Günefl’ten gelen görünür ›fl›n-lar› geri yans›t›yor, hem de yerkürenins›cakl›¤› dolay›s›yla yayd›¤› k›z›lalt››fl›nlar› yakal›yor. Bunlar z›t yönlerdeçal›flan etkiler. Öte yandan, atmosfer-deki nem oran›, dolay›s›yla da bulutlar,iklim ›s›nd›kça, buharlaflmayla birlikteartmakta. Dolay›s›yla, bulutlar›n varl›-¤›, hangi yöndeki etkenin a¤›r bast›¤›-na ba¤l› olarak, negatif veya pozitif ge-ribeslemelere yol açabiliyor. Modellen-meleri zor. Atmosferdeki toz yo¤unlu-¤u, iriliklerinin da¤›l›m›na ba¤l› ola-rak, gelen Günefl ›fl›nlar›n›n spektru-

munun farkl› bölgeleri üzerindeçal›flan yans›t›c› bir etken. Yer-yüzüne ulaflan ›fl›nlar›n ne ka-dar›n›n geri yans›t›ld›¤› ayr›-ca, o co¤rafyaya hakim olandokunun türüne ba¤l›. De¤i-flik malzemelerin yans›tmaoranlar› birbirinden çokfarkl›. Örne¤in kar ve buzul-lar, gelen ›fl›nlar›n %95 kada-r›n› geri yans›tabiliyor. Bu-zun bu yüksek yans›t›c›l›¤›,buzullar geniflledikçe daha

fazla ›fl›n›n geri yans›t›larak, ik-limin daha da so¤umas›na yol

aç›yor. Tam tersine, iklimin ›l›-manlaflt›¤› dönemlerde eriyerek

geri çekilmeleri de, yerlerini alanmalzemelerin daha yüksek so¤urucu-

lu¤u nedeniyle, iklimin daha da fazla›s›nmas›na... Buzullar›n bu güçlü etki-si aç›s›ndan, k›talar›n yeryüzünün ne-relerinde bulundu¤u da önemli. Çün-kü örne¤in, Günefl ›fl›nlar›n›n e¤ik gel-mesi nedeniyle az güç alan ve dolay›-s›yla so¤uk olup daha bol kar ya¤›fl›alabilen kutuplardan, halen oldu¤u gi-bi birinde veya geçmiflte bazen oldu¤ugibi ikisinde birden k›talar varsa, buk›ta veya k›talar›n üzerinde buzullardaha kolay olufluyor ve yans›tma etki-leriyle iklimi so¤utup büyüyerek, gü-ney enlemlere do¤ru da iniyorlar. Hal-buki, kutuplarda karalar›n olmad›¤›dönemlerde, deniz düflen kar daha ko-lay eridi¤inden, buzullar›n oluflmas›

güçlefliyor. Güney kutbundaki Antark-tika’n›n, kuzey kutbundaki Arktik Ok-yanus bölgesinden daha so¤uk olmas›-n›n bir nedeni de bu.

Öte yandan, Dünya’n›n yakalad›¤››s›n›n, okyanuslar, karalar ve atmosferaras›ndaki seyri de, iklimi etkileyenönemli faktörlerden birisi. Çünkü buüç yap› bilefleninin, kendi içlerindekive aralar›ndaki ›s›l tafl›n›m süreçlerininkolay ya da zor olmas›, birinin kazan-d›¤› ›s› miktar›n› di¤erleriyle h›zl› veyayavafl paylaflabilmesi, sonuç olarak bu›s›n›n bofllu¤a geri yans›t›lmadan öncene kadar uzun süreyle bünyede tutula-bildi¤ini belirliyor. Örne¤in, kuzey vegüney Amerika k›talar›n›n birbirineyaklaflmas› ve ard›ndan gerçekleflenyanarda¤ etkinlikleri, Panama k›sta¤›-n›n oluflmas›na yol açt› ve bu durum,Pasifik ve Atlantik okyanuslar› aras›n-daki ›s› al›flveriflini zorlaflt›rd›. Bu ne-denle iki okyanus aras›ndaki ›s›l tafl›-n›m süreçleri halen; yüzeyden rüzgar-lar›n zorlamas›na, dipten ise tuzlulukoran›na ba¤l› kütlesel yo¤unluk farkl›-l›klar›n su kütlelerinde yol açt›¤› ‘dal-ma’ ve ‘kabarma’ olgular›na s›rt vere-rek, gizli ve derinden çal›flmak zorun-da. Bunlar›n da iklim üzerinde önemlietkileri var. Örne¤in ekvatorun ›l›k su-lar›; ekvatorla kutuplar aras›ndaki s›-cakl›k farklar› ile, Dünya’n›n kendi ek-seni etraf›nda dönmesinden kaynakla-nan Coriolis kuvvetlerinin birlikte yolaçt›¤› rüzgarlar›n zorlamas›yla Atlan-

tik’in kuzeyine tafl›n›yor.Bu tafl›n›m süreciyle ayaktaduran ‘Gulf Stream’, ‹ngil-tere’yi ve Avrupa’n›n kuze-yini kolay yaflanabilir k›l-makta. Ak›nt›n›n kuzeyet›rmand›kça rüzgar faktö-rüyle de so¤uyarak yo¤un-lu¤u artan sular›, buradaki,buzul erimelerinin katk›s›y-la tuzluluk oran› azalm›flve dolay›s›yla yo¤unlu¤ugörece düflmüfl olan sula-r›n aras›ndan dibe dal›yor.Sonra dipten güneye inip,Antarktika’n›n kuzeyindeki

3fiubat 2007 B‹L‹M veTEKN‹K

NAM‹KLER‹NAM‹KLER‹


Drake Geçidi’nden geçerek, Pasifik’inkuzeydo¤usunda tekrar yüzeye ç›k›-yor. Her iki okyanusun da derin dipçukurlar› aras›ndaki yegane tafl›n›msüreçleri, tuzluluk oran› farkl›l›klar›ylaçal›flan yavafl süreçler oldu¤undan; ya-vaflça, ancak 1200 y›l sonra... ÖzellikleKuzey Amerika’da belirgin bir flekildeyaflanm›fl olan Erken Dryas buzul dö-nemi sona ererken eriyen buzullar›nAtlantik sular›na büyük kütlelerle ak-tard›¤› tatl› sular›n bu ak›nt›y› geçiciolarak kesintiye u¤ratt›¤› ve bu yüz-den, yeni bafllam›fl olan bir ›l›man dö-nemin geri kaç›p, yerini ikinci bir GeçDryas buzul genifllemesine b›rakt›¤›san›lmakta. K›talar›n plaka tektoni¤ikapsam›ndaki hareketlili¤i ve konum-lar›ndaki de¤iflimler, ayn› derecedea¤›r bir etken. Yandaki flekilde Dün-ya’n›n iki yar›mküresindeki atmosferhareketlerinin temel bileflenleri görü-lüyor: Altta da ‘Thermohaline’ dolafl›-m›; yüzey ak›nt›lar› aç›k, dip ak›nt›lar›koyu renkli olarak...

Nihayet, çevre ile yaflam, karfll›l›kl›olarak birbirlerinin üzerinde çal›flaniki heykeltrafl gibiler. Biri di¤erini fle-

killendiriyor, di¤e-ri birini. Bununen çarp›c› örnek-lerinden birisi,okyanusun yüzeysular›nda fotosen-tez yaparak yafla-

yan tek hücreli ka-buklular (‘fitoplank-

ton’). Kalsit kabuklar›-n› oluflturmak için kalsi-

yuma ihtiyaçlar› var. Meta-bolizmalar› s›ras›nda atmosfere

sald›klar› ‘dimetilsülfid’ parçac›klar›,havada oksitlenerek sülfürik asite, buda bulut nüvelenmelerine yol aç›yor.Bulutlarla gelen ya¤mur, havadakikarbondioksiti k›smen eritip karbonikasit çözeltisi haline geldikten sonra ka-ralara indi¤inde, silikatl›lar›n yan›ndakalsitli kayalar› da afl›nd›r›yor. Sonuç-ta nehirlere kar›flan ya¤mur sular›n›nokyanuslara tafl›d›¤› kalsiyum iyonlar›,tam da bu organizmala-r›n ihtiyac› olan fley. Buarada silikatl› kayalar›nda afl›nd›r›l›yor olmas›,karbondioksit döngüsü-nün önemli bileflenlerin-den biri. Bu sera gaz›n›atmosferden çekerek,›s›nmay› frenleyen...

Sonuç olarak, ikli-min dengede oldu¤u birdönemde, Dünyam›zGünefl’ten ald›¤› güç pa-y›n›, ayn›yla bofllu¤a ge-ri yans›tmak zorunda. Halbuki atmos-fer oldukça opak bir sistem. Troposfe-rin ancak en d›fl›ndaki, görece ince birkatman›n k›z›lalt› ›fl›mas›n›n d›fla do¤-ru olan bilefleni bofllu¤a kaçabiliyor. Ohalde bu katman, Dünye’ya düflen ›fl›-ma gücünün tümünü geri yans›tabile-

cek kadar yüksek s›cakl›kta olmak zo-runda. Atmosferin bilefliminin özellik-leri bilindi¤inden, bu hesaplanabilir.Öte yandan troposferin s›cakl›¤› herkm yükseldikçe 5-6 °C azald›¤›na göre,en üstteki s›cakl›kla bafllay›p afla¤›yado¤ru inerek, atmosferin yere yak›nkonumlardaki s›cakl›¤›n› hesaplamakda mümkün. Sonra da, atmosfer ile ok-yanuslar ve karalar aras›ndaki ›s› al›fl-verifl süreçlerini inceleyip, iklimin hemgeçmiflteki davran›fllar›n› aç›klamaya,hem de gelecekteki olas› seyrini öngör-meye çal›flmak vb. ‹klimbilimciler böy-le modeller üzerinde çal›fl›yor, Milan-koviç döngülerinin sa¤lad›¤› ›fl›ma gü-cünü girdi olarak al›p... Fakat, atmos-fer henüz tam olarak anlafl›lamam›flolan, karmafl›k bir sistem. Opakl›¤›n›artt›ran ana unsurlardan birisi seragazlar›. Bu sisteme, geçici olmayamahkum görünen bir fosil yak›tlar zi-yafetine dayal› olarak sürdürdü¤ümüz

enerji üretim etkinliklerimiz s›ras›ndakarbondioksit ve metan gibi sera gaz-lar› sal›yor olmam›z, endifle konusu.Çünkü, yandaki flekilde görüldü¤ü gi-bi, atmosferdeki karbondioksit kon-santrasyonu halen, milyonda 390 de-¤eriyle geçmifl 450 bin y›l›n en yüksekde¤erlerine ulaflm›fl halde. Daha eskile-re, 650 bin y›l geriye kadar ulaflan da-ha yeni veriler (EPICA) de ayn› duru-ma iflaret etmekte. Soldaki, ani bir s›ç-rama gibi görünen son 2000 y›ll›k dö-nem, üstteki sar› zeminli grafikte ay-r›nt›land›r›lm›fl. ‹klimbilimcilerin bü-yük ço¤unlu¤u, yaflamakta oldu¤umuzküresel ›s›nma sürecinin bu nedendenkaynakland›¤› kanaatinde. Bu do¤ruy-sa e¤er, ne olacak halimiz?

Merak ettiyseniz, burada de¤inilenetkenlerden baz›lar›n› ayr›nt›land›rma-ya çal›flan di¤er sayfalarla devam ede-bilirsiniz...


Atmosferdeki hareket döngüleri


Dünya’n›n ana enerji kayna¤› Gü-nefl. Günefl’in ›fl›ma gücünü Q ile gös-terelim, yani saniyede ›fl›d›¤› enerjimiktar› bu olsun. Gerçi bu miktar za-manla biraz de¤iflken ve bu de¤iflken-lik, as›rlar düzeyindeki uzun vadedeönemli sonuçlara yol açabiliyor. Fakatbiz Q’yu sabit varsayal›m. Dünya’n›nGünefl’ten uzakl›¤› R olsun. Q gücüDünya’ya ulaflana kadar, merkezi Gü-nefl’te bulunan R yar›çapl› bir küreninyüzeyine dik olarak gelir ve hemen he-men homojen da¤›lm›fl olur. Yani, ›fl›n-lar›n gelifl yönüne dik birim alan bafl›-na güç I0=Q/(4!R2) kadard›r. Bu, Gü-nefl ›fl›nlar›n›n atmosferin hemen d›fl›-na ulaflt›rd›¤› ‘enerji ak›s›’ veya ‘yü-zeysel güç yo¤unlu¤u’na, yani ›fl›nlaradik birim alandan saniyede geçenenerji miktar›na, ‘Günefl sabiti’ de de-niyor. Bu sabit, Günefl’in etkinli¤ineba¤l› olarak güne binde birkaç, uzunvadede daha fazla de¤iflebilmekte. Fa-kat, Günefl’in ›fl›ma gücü, halen yakla-fl›k 3,827x1026 W. Dünya’n›n Gü-nefl’ten uzakl›¤›, ortalama 150 milyonkm. Bu de¤erler kullan›larak, ince at-mosferin hemen d›fl›ndaki I0 de¤eri,I0=1350 watt/m2 olarak hesaplanabi-lir. Asl›nda yap›lan, bunun tam tersi-dir. Atmosferin d›fl›ndaki uydu ölçüm-leriyle I0 belirlenip, Günefl’in ›fl›ma gü-cü hesaplan›r. Kulland›¤›m›z Q de¤eriböyle bulunuyor.

Dünya’n›n !r2’lik kesitinin yakala-d›¤› q=!r2I0 enerjisi, eksen etraf›ndadönme ve ›s›l tafl›n›m süreçleri nede-niyle, sonuç olarak 4!r2’lik toplam yü-zeyine homojen olarak yay›lmakta. Buyüzden, atmosfere girifl yapan ortala-ma enerji ak›s›, atmosferin küresel yü-zeyinin birim alan› bafl›na halenI=I0/4=Q/16!R2 kadar, yani 337,5w/m2. Bu miktara ortalama ‘günefl-lenme’ de deniyor (‘insolation’). Tabi-

i, bu ortalama de¤erin gerçek durumuyans›tmas› için, atmosfer ve okyanus-lar aras›ndaki ›s›l tafl›n›m süreçlerininmükemmel olmas› laz›m. Ki, Dün-ya’n›n Günefl’ten yakalad›¤› güç, küre-sel yüzeyi üzerinde homojen olarakda¤›ls›n. fiimdilik öyle oldu¤unu var-sayal›m. Q’nun da sabit oldu¤unu var-sayd›¤›m›za göre, günefllenmeyi belir-leyen de¤iflken R. Ki bu, y›l boyuncave y›ldan y›la de¤ifliyor. Nas›l?...

Dünya’n›n yörünge hareketi, a¤›r-l›kl› olarak Günefl’in çekim kuvvetin-den kaynaklanmakta. Newton’un küt-leçekim kuram›na göre bu kuvvet,uzakl›¤›n karesiyle ters orant›l›. Yani,Dünya’n›n Günefl’ten uzakl›¤› R ilegösterilirse, 1/R2 ile... Bu niteliktekikuvvetler, iki cisim aras›nda kapal› yö-rüngelere yol açar. Kuvvet öyle olma-sayd› e¤er, örne¤in 1/R veya 1/R3’leorant›l› olsayd›; düzenli periyodik biryörünge hareketi mümkün olmazd›.Kapal› yörüngelere yol açan bir kuv-vet türü daha var. O da, R bu sefer biryay›n boyundaki uzamay› temsil etti-¤inde, R ile orant›l› olan yay kuvveti.Bilindi¤i üzere, yay sabiti k ise, kRfleklinde... Bu yüzden, baz› mekaniksal›ngaçlarda yaylar var ve zembereklisaatler...

Yörünge elipsinind›flmerkezli¤i

Sonuç olarak, Dünya’n›n yörüngehareketini a¤›rl›kl› olarak Günefl yöne-tiyor olmakla beraber, Ay’›n ve di¤ergezegenlerin bu hareket üzerindekietkilerinin de göz önünde bulundurul-mas› gerekli. Halbuki böyle, ‘çok par-çac›kl› sistem’lerin hareket denklemle-rinin, tam analitik çözümleri yok. Ney-se ki flu var: Yörünge, Newton yasala-

r›ndan hareketle, Dünya sanki Gü-nefl’in yegane gezegeniymifl gibi çözü-lebilir. Bu bize bir elips verir, yaklafl›kyörünge. Günefl haricindeki kütleçe-kim etkilerini daha sonra, bu kaba yö-rünge üzerindeki zay›f ‘bozucu etki-ler’ (‘perturbasyon’) olarak hesaba ka-t›p, gerçek yörüngeye bir ad›m dahayaklaflmak mümkün. Hesaplar birazkarmafl›k olmakla birlikte, bu yaklafl-t›rma ad›mlar›n› gereken say›da tek-

rarlamak suretiyle, gerçek yörüngeyekuramsal olarak, istendi¤i kadar yak-lafl›labilir. Hem de, Günefl sistemininherhangi bir andaki durumu gözlem-lendi¤i takdirde, yörünge çözümleri,geçmiflteki ve gelecekteki tüm zaman-lar için hesaplanabilir. Newton yasala-r›n›n keflfinden sonra yaratt›¤› ‘bom-ba’ etkisinin as›l nedeni buydu: Evre-nin davran›fl›n›n önceden belirlenebi-lir (‘deterministik’) olmas›. Neyse...

Yap›lan hesaplamalar, yörünge elip-sinin zamanla de¤iflti¤ini gösteriyor.Elips tan›d›k bir e¤ri. Üzerindeki her-hangi bir x noktas›n›n odaklardanuzakl›klar›n›n toplam› sabit. Ana veikincil eksen uzunluklar› a ve b ilegösterilirse, d›flmerkezlik a/b oran›naba¤l›. Yap›lan hesaplara göre, Dün-ya’n›n yörünge elipsinin d›flmerkezli-¤i, ana periyodu 100,000 y›l olan birdöngü kapsam›nda, 0,01’den az birde¤erle 0,05 aras›nda de¤ifliyor. Fakatana eksen uzunlu¤u, yaklafl›k sabit.Newton yasalar›n›n birer sonucu olanKepler yasalar›na göre yörünge peri-yodu ana eksen uzunlu¤unca belirlen-di¤inden, y›l›n uzunlu¤u bu sayedeyaklafl›k ayn› kalmakta. Bu durumda,


YÖRÜNGE ETK‹LER‹


yak›n ve uzak noktalar›n Günefl’tenuzakl›¤› de¤iflmek zorunda. D›flmer-kezli¤in uç de¤erlerine ait yak›n nok-talardaki günefllenmelerin oran›, %8,6farkl›. Dolay›s›yla, d›flmerkezlilikteki100,000 y›l periyotlu de¤iflim, günefl-lenme miktar› aç›s›ndan uzun vadedegöz önünde bulundurulmas› gerekenbir etken. Fakat günefllenme üzerinde,bundan daha önemli baflka bir etkendaha var...

Dönme ekseninin e¤ikli¤i

Bilindi¤i üzere, Dünya’n›n dönmeekseni, ‘ekliptik’ de denilen yörüngedüzlemine dik de¤il. Halen, yandakiflekilde görüldü¤ü gibi, eklipti¤e ç›k›-lan dikmeyle 23,45° kadarl›k bir aç›yapmakta. Bu, Dünya’n›n; yörüngehareketinin yar›s›nda ‘bafl›n›’ öne e¤ipkuzey yar›mkürenin yüzeyini Günefl›fl›nlar›na karfl› daha dik tutmas›, di¤eryar›s›nda da geriye e¤ip tersini yapma-s› demek. Güney yar›mküre için, alt›ayl›k zaman fark›yla ayn›s›... Örne¤in,65° kuzey enlemindeki bir noktadanyere ç›k›lan dikmenin Günefl’ten gelen›fl›nlarla yapt›¤› aç›, y›l boyunca 41,55°ile 88,45° aras›nda de¤iflir. Birim alandüflen Günefl gücü, bu aç›n›n kosinü-sü ile orant›l› oldu¤una göre; o nokta-daki günefllenmenin uç de¤erleri ara-s›ndaki oran 27,7 olur. Arada büyükfark var. Mevsimlere yol açan etken,bu fark; Dünya’n›n Günefl’e yaklafl›puzaklaflmas› de¤il. Demek ki, dönmeekseninin e¤ikli¤i, herhangi bir nokta-daki günefllenme aç›s›ndan, yörünge-nin d›flmerkezli¤inden çok daha etkinbir faktör. E¤er bu ‘e¤iklik’ zamanlade¤ifliyorsa, böyle bir durum ikliminde¤iflmesine yol açabilir. Nitekim,Dünya’n›n dönme ekseni sadece, mer-kezinden yörünge düzlemine ç›k›lanbir dikmeye göre e¤ik olmakla kalm›-yor. Ayn› zamanda, ‘nutasyon’ deni-len bir hareketle, bu dikmeye göre ya-t›p kalk›yor ve aradaki ‘e¤iklik’ aç›s›n›,41.000 y›ll›k periyotla, 22,1 ve 24,5derece aras›nda de¤ifltiriyor. Ne-den?...

Dünya’n›n flekli tam bir küre de¤il.Kendi etraf›nda dönmesi nedeniyle,ekvator civar›nda fliflkin. Dönme ekse-ni e¤ik oldu¤undan, herhangi bir aniçin, bu fliflkinli¤in yar›s› ekliptik düz-

lemin üzerinde, di¤er yar›s› alt›nda ka-l›yor. Dolay›s›yla, Günefl’in ve Ay’›n buyar›lar üzerinde uygulad›¤› çekim kuv-vetlerinin, hem eklipti¤e paralel, hemde dik bileflenleri var. Çok daha büyükolan paralel bileflenler, Dünya’ya mer-kezcil ivme sa¤lamakta. Dik bileflenlerise, z›t yönlü olarak etkiyor ve birisifliflkinli¤in üstteki yar›s›n› afla¤›ya, di-¤eri de alttaki yar›s›n› yukar›ya do¤ruçekmeye çal›fl›yor. ‘Kuvvet çifti’ de-mek ’tork’ demek ve bu tork; dönmeeksenini eklipti¤e göre dik hale getir-meye, yani Dünya’n›n dönme nedeniy-le sahip oldu¤u aç›sal momentuma,dik yönde bir bileflen kazand›rmayaçal›flmakta. Bu durumda eksen, diklefl-mek yerine, Dünya’n›n merkezindeneklipti¤e ç›k›lan bir dikme etraf›ndadönmek zorunda kal›r. Neden?...

Döner bir tabureye oturup ayaklar›-m›z› yerden kesmifl ve f›r›l f›r›l dön-mekte olan bir bisiklet tekerle¤ini, di-yelim yatay haldeki ekseninin ikiucundan s›k›ca tutmufl olal›m. Pazula-r›m›za aban›p, uçlara eflit ve z›t yönlükuvvetler uygulayarak ekseni diklefl-tirmeye çal›flacak olursak, tekerlek bu-na tepki verir ve eksenin dikleflmesiyerine, kendimizin, üzerinde oturdu-¤umuz tabureyle birlikte döndü¤ümü-zü görürüz. Bu durum, aç›sal momen-tumun korunumu ilkesinin, oldukçayayg›n olarak bilinen bir gere¤i. Jiros-kop uygulamalar› buna dayan›yor.Dünya’n›n dönme ekseni de, bisiklettekerle¤ininkine benzer flekilde, ekva-tor fliflkinlikleri üzerinde uygulanantork nedeniyle, dikleflmek yerine, dön-mek zorunda kal›r. Bir bak›ma, dön-mekte olan bir topac›nyere biraz e¤ik hale gel-mesi halinde, yerçekimi-nin etkisiyle yalpalamayabafllamas›na benzer fle-kilde. Buna eksenin ‘yal-pas›’ deniyor (‘preses-yon’). Yandaki flekilde,eksen ucunun yalpa s›ra-

s›nda çizdi¤i daire görülmekte. Periyo-du 25.700 y›l kadar. Buna ‘büyük y›l’da denir. Yalpalama yönü, gökküreninkuzey kutbundan bak›ld›¤›nda, saatyönünde. Yerin kuzey kutbundan yu-kar› do¤ru bak›ld›¤›nda, saatin tersi...

Dolay›s›yla, dönme ekseninin ha-reketi oldukça karmafl›k. Yat›p kalkmahareketine, ‘nutasyon’ da deniyor.Sözcü¤ün kökeni ‘kafa sallamak’. Ka-fa sallaman›n çok daha küçük, 18,6 y›lperiyotlu sal›n›mlar› da var. Sal›n›mla-r›n hepsini birlikte, dönme eksenininucunun; bir yandan yavaflça daire çi-zer ve di¤er yandan da bu daire etra-f›nda s›k s›k minik elipsler çizmeye ça-l›fl›rken, afla¤› yukar› inip kalkmas›olarak düflünmek mümkün. Dünyam›zmaalesef biraz ‘sallabafl’. Hareketlerasl›nda, birden fazla periyotlu karma-fl›k sal›n›mlar. Fakat, hareketlerini ba-fl›m›zla taklit ediyor olsayd›k e¤er;boynumuzu büküp bir elipsin üzerin-de bir y›l periyotla kah h›zlan›p kahyavafllayarak kofluflturup durmam›z,koflarken bafl›m›z› bükük boynumu-zun etraf›nda 20.000 y›l periyotla dön-dürüyor olmam›z (yalpa, ‘presesyon’),boynumuzun büküklü¤ünü 41.000 y›lperiyotla azalt›p ço¤altmam›z (e¤ikliksal›n›m›), 18 y›lda bir de afla¤› yukar›hafifçe sall›yor (‘nutasyon’) olmam›z,bir yandan da üzerinde kofltu¤umuzelipsin bas›kl›¤›n› 100.000 y›l periyot-la de¤ifltiriyor olmam›z gerekirdi. Buda tabii bizi iyice serseme çevirirdi.

Dönme ekseninin e¤ikli¤indeki de-¤iflimin, Dünya üzerindeki herhangibir noktan›n ald›¤› günefllenme mikta-r› üzerinde, cosinüs faktörü arac›l›¤›y-la do¤rudan etkisi var. Bu aç› halen23,45° civar›nda ve azalma e¤iliminde.E¤ikli¤in giderek azalmas›, örne¤inkuzey yar›mküre için yaz dönencesin-de, Dünya’n›n bafl›n› Günefl’e do¤rudaha az e¤ik tutmas› ve Günefl’ten ge-len ›fl›nlar›n yeryüzüne, flimdikindendaha e¤ik aç›larla ulaflmas› demek.Bu, kuzey yar›mkürede yeryüzününbirim alan› bafl›na düflen günefl gücü-



nü azaltmaya, sonuç olarak yazlar›ndaha serin geçmesini sa¤lamaya yöne-lik bir etken. K›fl dönencesinde ise,tam tersi bir durum sözkonusu. Dün-ya bafl›n› Günefl’ten geriye daha azçekmifl olaca¤›ndan, ›fl›nlar› dike dahayak›n bir aç›yla alacak ve birim alanbafl›na düflen güç, bu etken nedeniyleflimdikine göre artm›fl olacak. Güneyyar›mkürede?... Peki yalpan›n etkisi?...

Dönme ekseninin yalpalamas›;Dünya’n›n bas›k bir elips fleklindekiyörüngesinin, daha do¤rusu elipsinana ekseninin, Günefl’in etraf›nda ya-vaflça dönmesine yol aç›yor: Nas›l?...Bu döngü s›ras›nda tabii, ilkbahar vesonbahar gündönümü noktalar›n›nyörünge üzerindeki konumlar›, yavaflbir flekilde de olsa bat›ya do¤ru kay-makta. Bu da, yaz ve k›fl mevsimleri-nin uzay›p k›salmas›na yol aç›yor: Ne-den?...

Dönme ekseninin yalpas›

Gökkürenin kuzey kutbundan afla-¤›ya do¤ru bak›yor olal›m. fiekil 1.’deDünya’n›n yörüngesinin, dönme ekse-ninin yönüne göre farkl› evreleri görü-lüyor. Yörünge asl›nda bas›k bir elips,fakat burada d›fl merkezlili¤i abart›l-m›fl. Dönme eksenini, sivri ucu kuzeyebakan bir ok olarak düflünecek olur-sak, flekildeki k›rm›z› ok, bunun yö-rünge düzlemindeki izdüflümü. Okundüzlemde yat›yor olmas›n›n nedenibu. Yoksa, dönme ekseninin kendisi,yörünge düzlemiyle halen 66,55°’likbir aç› yap›yor. Dünya yörüngesi üze-rinde, boynunu bükmüfl halde bafl›n›f›r›l f›r›l döndürerek, k›vr›k siyah oklagösterildi¤i gibi, saatin tersi yönde do-lanmakta. Dönme ekseni ve dolay›s›y-la izdüflümünü simgeleyen k›rm›z› okda, yalpa nedeniyle, yaklafl›k 25,700y›ll›k bir periyodla saat yönünde dönü-yor; diyelim 20.000. 1.a)’da gösterilenhal, flimdiki durum. Görüldü¤ü üzere

bu durumda, fleklin üst k›sm›nda, k›r-m›z› okun ucu Günefl’in merkezinedo¤ru. Bu durum, Günefl ›fl›nlar›n›nço¤unun kuzey yar›mküreye düfltü¤ü,çünkü boynu bükük Dünya’n›n bafl›-n›n tam da Günefl’e do¤ru e¤ik halegeldi¤i nokta. Dolay›s›yla, bu noktada-ki gündüzün ö¤le vaktinde, Dünyaüzerine düflen Günefl ›fl›nlar›n›n kuzeyyar›mküre üzerine düflen kesri, y›l bo-yuncaki olas› en yüksek düzeyineulaflm›fl durumda. Hem de bu ›fl›nlar›nyüzeye düflme aç›s›, görece daha dik.Günefl’in bu ö¤le vaktindeki, ufukdüzlemine göre zirve yüksekli¤i, ku-zey yar›mküreden bakan birisi için, y›lboyuncaki olas› en yüksek de¤erinde-dir. Yani bu konum, halen 21 Hazi-ran’da gerçekleflen ‘yaz dönencesi’nekarfl›l›k geliyor ve astronomi tan›m›nagöre yaz mevsimi bu günden itibarenbafll›yor. Öte yandan, yine flekilden gö-rüldü¤ü üzere, bu durum halen, Dün-ya’n›n Günefl’ten en uzak oldu¤u nok-ta (‘aphelion’) civar›nda gerçekleflmek-te. Nitekim, 2007 y›l›nda, yaz dönence-si 21 Haziran’da gerçekleflecek. 7Temmuz’da da Dünya, Günefl’e enuzak noktas›na ulaflm›fl olacak.

Burada hat›rda tutulmas› gerekenhusus flu: Mevsimleri belirleyen etken,daha önce de belirtildi¤i gibi, Dün-ya’n›n Günefl’ten uzakl›¤› de¤il; hangiyar›mkürenin Günefl’e do¤ru yat›k ol-du¤u. fiekil 2’de belirtilen bu durum,mevsimin neden kuzey yar›mküredeyaz iken güney yar›mkürede k›fl olma-s› gerekti¤ini de aç›kl›yor. Günefl ›fl›n-lar›n›n yeryüzüne daha e¤ik ve dolay›-s›yla da birim alan bafl›na daha düflükenerji yo¤unlu¤uyla ulaflt›¤› yar›mkü-rede k›fl yaflan›rken, di¤erinde yazmevsimi hakim.

Devamla; fiekil 1.a)’n›n alt k›sm›n-daki konumda, k›rm›z› okun ucu Gü-nefl’e z›t yönde. Bu durum, kuzey ya-r›mkürenin Günefl’e ters yönde ene¤ik oldu¤u, çünkü boynu bükükDünyan›n bafl›n›n Günefl’ten tam geri-

ye do¤ru e¤ik hale geldi¤i nokta. Do-lay›s›yla, bu noktadaki gündüzde,Dünya üzerine düflen Günefl ›fl›nlar›-n›n kuzey yar›mküre üzerine düflenkesri, y›l boyuncaki olas› en düflük dü-zeyine ulaflm›fl durumda. Hem de bu›fl›nlar›n yüzeye düflme aç›s›, görecedaha e¤ik. Günefl’in ö¤le vaktindeki,ufuk düzlemine göre zirve yüksekli¤ibu günde, kuzey yar›mküreden bakanbirisi için ufuk, y›l boyuncaki olas› endüflük de¤erindedir. Yani bu konum,halen 22 Aral›k’ta gerçekleflen ‘k›fl dö-nencesi’ne karfl›l›k geliyor ve astrono-mi tan›m›na göre k›fl mevsimi bu gün-den itibaren bafll›yor. Öte yandan, yineflekilden görüldü¤ü üzere, bu durumhalen, Dünya’n›n Günefl’e en yak›n ol-du¤u nokta (‘perihelion’) civar›ndagerçekleflmekte. Nitekim, 2007 y›l›n-da, k›fl dönencesi 22 Aral›k’ta gerçek-leflecek, 3 Ocak’ta da Dünya, Günefl’een yak›n noktas›na ulaflm›fl olacak.Yandaki tabloda bu de¤erler görülü-yor.

Yine fiekil 1.a)’da, sa¤daki ve solda-ki konumlarda, k›rm›z› ok, Günefl’euzanan do¤rulara dik yönlerde. Kuzeyyar›mküre için, bunlardan sa¤daki ilk-bahar, soldaki de sonbahar ‘gündönü-mü’ noktalar›. Güney yar›mküre içinbunun tersi. Boynu bükük Dünya’n›nbafl› bu konumlarda, Günefl’e göre, s›-ras›yla sola ve sa¤a yat›k durmakta.Dolay›s›yla, kuzey ve güney yar›mkü-reler üzerine düflen ›fl›n miktarlar›eflit. Ancak, yar›mkürelerden birisi ilk-bahardan ç›k›p yaza girerken, di¤erisonbahardan ç›k›p k›fla giriyor. Çün-kü, astronomi tan›m›na göre ilkbaharve sonbahar mevsimlerinin bafllang›c›bu konumlarla belirlenmekte. ‹zleyenanlat›m, aksi belirtilmedikçe, kuzeyyar›mküre için geçerli...

Özetle; kuzey yar›mkürede yazmevsimi halen, Dünya’n›n Günefl’e enuzak oldu¤u, ‘uzak nokta’ (‘aphelion’)civar›nda bafll›yor. Gerçi yaz mevsimi-nin s›cakl›¤›n› belirleyen, Dünya’n›nGünefl’ten uzakl›¤› de¤il, Günefl ›fl›nla-r›n›n yeryüzüne gelifl aç›s›. Fakat, e¤eryaz mevsimi bir de yak›n nokta civa-r›nda bafllasayd›, yaz mevsimi daha da‘güneflli’ olurdu. Bu durum mümkün.Çünkü, Dünya’n›n dönme eksenininyörünge üzerindeki izdüflümü, ekse-nin yalpas› dolay›s›yla, saat yönündeve yaklafl›k 20,000 y›l periyotla dönü-yor. Yaz dönencesinin yörünge üzerin-



deki konumu da, buna paralel olarakde¤iflmekte. Örne¤in fiekil 1.a)’da ne-redeyse afla¤›ya do¤ru olan k›rm›z› ok,5000 y›l sonra saat yönünde 90 dere-ce dönerek, yaklafl›k sola do¤ru bakarhale gelecek. Sola bakt›¤› için de, yazmevsimi, yörüngenin sa¤ yar›s›n›n or-tas› civar›nda bafllayacak. fiekil 1.b)’debu konum gösteriliyor. Bu konum ya-k›n noktaya, fiekil 1.a)’daki yaz dönen-cesinin konumundan daha yak›n oldu-¤undan, kuzey yar›mküre için yazmevsimi, bir de yak›nl›¤›n avantaj›yla,flimdiye göre daha güneflli geçecek.K›fl mevsimi ise, bafllang›c› yak›n nok-tadan uzaklaflm›fl oldu¤u için, flimdiyegöre daha da az güneflli... Güney ya-r›mküre için, alt› ayl›k zaman fark›ylaayn› fleyler sözkonusu oldu¤undan,anlat›mdaki ‘k›fl’ ve ‘yaz’ sözcükleriyer de¤ifltirmek zorunda.

Devamla; dönme ekseninin yörün-ge izdüflümü bundan 10,000 y›l sonra,180 derece dönmüfl olacak ve fiekil1.c)’de görüldü¤ü gibi, yukar›ya do¤rubakacakt›r. Bu durumda, kuzey yar›m-küredeki yaz mevsiminin bafllang›c›,‘yak›n nokta’ (‘perihelion’) civar›nadenk gelir. Dolay›s›yla, kuzey yar›m-küre için yaz mevsimi, daha da günefl-li olacakt›r. Halbuki k›fl mevsimininbafllang›c›, uzak nokta civar›ndad›r vebu, k›fl mevsiminin, a) ve b) konumla-r›nda göre daha da az güneflli olaca¤›anlam›na gelir. 10 bin y›ldan sonra gü-nefllenme, yaz mevsiminde azalmaya,k›fl mevsiminde artmaya bafllar. Güneyyar›mküre için de ayn› fleyler, ‘k›fl’ ve

‘yaz’ sözcüklerinin yer de¤ifltirmesikayd›yla. 30.000 y›l sonra ayn› durum.50.000 y›l sonra yine öyle...

Nihayet, dönme ekseninin yörüngeizdüflümü bundan 15,000 y›l sonra270 derece dönmüfl olacak ve fiekil1.d)’de görüldü¤ü gibi sa¤a do¤ru ba-kacakt›r. Bu durumda, kuzey yar›mkü-re için yaz mevsiminin sonu, yak›nnoktaya yaklaflm›fl ve yaz mevsimi tek-rar, 1.c)’deki duruma göre daha az gü-nefl almaya bafllam›fl olur. Ancak, y›l›nen s›cak zaman› olan yaz mevsimininsonu; bundan 5000 y›l öncesinin ‘Ho-losen maksimumu’nda da oldu¤u gibi;art›k yak›n nokta civar›nda gerçeklefl-mekte oldu¤undan, s›cakl›¤› sonbaha-ra da taflacak ve y›l›n ›l›man yar›s›n›,normale göre biraz yumuflatacakt›r.Buzullar› eriterek son buzul döneminsona ermesine yol açan durum buydu.K›fl mevsiminin bafllang›c› ise uzaknoktadan uzaklaflm›fl ve k›fl mevsimitekrar, 1.c)’deki duruma göre dahafazla günefllenmeye bafllam›fl olur. Gü-ney yar›mküre için, ‘k›fl’ ve ‘yaz’ söz-cükleri yer de¤ifltirdi¤inde ayn› fley-ler...

Toparlayacak olursak, dönme ekse-ninin 20,000 y›l periyotlu yalpas› ne-deniyle; önümüzdeki 10 bin y›l boyun-ca, kuzey yar›mkürede yazlar giderek›s›n›rken k›fllar so¤uyacak. Ondansonraki 10 bin y›l süresince, yazlar so-¤urken, k›fllar ›s›nacak ve 20 bin y›ll›kperiyot tamamland›¤›nda, bugünküduruma geri dönülmüfl olacak. Budöngü s›ras›nda yaz ve k›fl dönencele-

rinin yörünge üzerindeki konumlar›-n›n de¤ifliyor olmas›n›n mevsimlerüzerinde bir etkisi daha var. O da flu...

Newton’un kütleçekim yasas›n›n bi-rer sonucu olan Kepler yasalar›na gö-re, Günefl’in etraf›nda dolanan bir ge-zegenin merkezinden Günefl’inkineuzanan vektör, eflit zamanlarda eflitalanlar taramak zorunda. Dolay›s›yla,Dünya’n›n yörünge üzerindeki hare-keti s›ras›nda, Günefl’ten uzaklaflt›kçayavafllamas›, Günefl’e yaklaflt›kça dah›zlanmas› gerekiyor. fiimdiki durumutemsil eden fiekil 1.a)’ya geri dönecekolursak; kuzey yar›mküre için yaz dö-nencesi uzak nokta civar›nda gerçek-leflti¤ine göre; Dünya’n›n kuzey yaz›-n›n bafllang›c›ndaki yörünge h›z›, y›lboyuncaki en düflük düzeyindedir.Halbuki k›fl dönencesi yak›n nokta ci-var›nda gerçekleflti¤inden, Dünya, ku-zey k›fl›n›n bafllang›c›nda, y›l›n en yük-sek h›z›yla hareket ediyor olmak zo-rundad›r. Dünya bu nedenle, yörünge-sinin ilkbahar ve yazdan oluflan k›sm›üzerinde, sonbahar ve k›fltan oluflank›s›m üzerindekinden daha yavafl ha-reket eder. Hem de ilkbahar ve yaz yö-rünge parçalar›, sonbahar ve k›fl yö-rünge parçalar›ndan az biraz dahauzundur. Kuzey yar›mkürede halen;ilkbahar mevsiminin sonbahar mevsi-minden 2,3, yaz mevsiminin de k›flmevsiminden 4,66 gün daha uzun sür-mesinin nedeni bu. Güney yar›mküreiçin, bunun tam tersi durum sözkonu-su. Kuzey yar›mkürede 2006 y›l›ndagerçekleflmifl olan mevsim uzunluklar›Tablo.1’de görülüyor.

Halbuki, 10 bin y›l sonra, fiekil1.c)’de gösterilen duruma gelindi¤in-de, kuzey yar›mkürenin yaz dönencesiyak›n, k›fl dönencesi de uzak noktayakaym›fl olaca¤›ndan, yaz mevsimi k›fla,ilkbahar mevsimi de sonbahara göredaha k›sa olacak. Dünya’n›n dönmeekseninin yalpas› nedeniyle dönence-lerin yörünge üzerindeki konumlar›-n›n de¤iflmesinden kaynaklanan bu et-kiyi, bir önceki etkiyle birlikte de¤er-lendirdi¤imizde; önümüzdeki 10 biny›l boyunca, kuzey yar›mkürede yazmevsimlerinin giderek ›s›naca¤›n›, fa-kat k›fla göre k›salaca¤›n›; k›fl mevsim-lerinin ise giderek so¤uyup uzayaca¤›-n› söylemek mümkün. Sözkonusu ikietkenden, birincisi daha bask›n. fiöyleki; kuzey yar›mkürenin yaz mevsimiboyunca maruz kald›¤› toplam Günefl



›fl›n› enerjisi giderek artacak, halbukik›fl mevsimininki azalacak. O kadar ki,65 derece kuzey enlemindeki bir ko-numda yaz›n ö¤len vaktinde yeryüzü-ne metrekare bafl›na düflen Güneflenerjisi gücü s›rf bu nedenle, 400Watt ile 500 watt aras›nda de¤iflebili-yor, yani %25 oran›nda. Nitekim, ha-len kaydedilen s›cakl›k art›fllar›, dahaziyade yaz mevsimi içerisinde gerçek-leflmekte. K›fl boyunca ya¤an kar mik-tar›, s›cakl›¤›n yan›nda havadaki nemoran›na, bu da deniz yüzeylerindenbuharlaflma gibi baflka faktörlere ba¤-l›. Halbuki daha s›cak bir yaz mevsimi,k›fl›n ya¤an karlar›n daha büyük birk›sm›n›n erimesi demek. Dolay›s›yla,önümüzdeki 10 bin y›ll›k seyir içinde,buzullar›n net olarak erimeye devamedip, daha da geri çekilmesi beklenir.Güney yar›kürede?...

Buraya kadarki incelememizde,

Dünya’n›n yörünge elipsini sabit var-sayd›k. Halbuki durum öyle de¤il. Ger-çi elipsin ana eksen uzunlu¤u ayn› ka-l›yor ve Kepler yasalar›na göre, yörün-ge periyodu elipsinana eksen uzunlu¤unaba¤l› oldu¤undan, y›-l›n uzunlu¤u da yakla-fl›k sabit. Fakat, yörün-ge elipsinin d›flmer-kezli¤i, 100.000 y›ll›kbir periyotla, 0,01’denaz bir de¤erle 0,05aras›nda de¤ifliyor.fiimdiki de¤eri,0,02’den az. Önümüz-deki y›llarda bu de¤erdaha da azalacak veyörünge elipsi, giderek bas›klaflacak.Bu durum, ana eksen uzunlu¤u sabitkald›¤›na göre; yak›n nokta Günefl’tenuzaklafl›rken, uzak noktan›n Günefl’e

yaklaflaca¤› anlam›na gelir. Bu ise, fie-kil 1.c)’de gösterilen 10.000 y›l sonra-s›n›n durumunda, yani yaz dönencesiyak›n nokta civar›na kayd›¤›nda, yaz-lar›n daha serin geçmesini sa¤lamayaçal›flacak olan bir etken. 30.000 y›lsonra daha da serin... 50.000 y›l sonrayine öyle... K›fllar›n da daha s›cak...Ancak bu, flu s›ralar zay›f bir etken.Çünkü, Dünya’n›n yörüngesi bas›k birelip aflamas›nda. D›fl merkezlilik oran›0,05 civar›na ulafl›p da elips yayvanlafl-t›¤›nda, bu etken güç kazanacak.

Yörünge d›flmerkezlili¤indeki 100ky, dönme ekseninin e¤ikli¤indeki 41ky ve yalpa hareketindeki 25 ky peri-yotlu sal›n›mlardan hareketle, Dün-ya’n›n herhangi bir enlemine düflengünefllenmenin gücü, geçmifl ve gele-cek için oldukça ayr›nt›l› bir flekildehesaplanabilir. Bunu ilk kez, 20. Yüz-y›l’›n bafl›nda S›rp mühendis MilutinMilankoviç yapt›. Sözkonusu üç faktö-re, an›s›na atfen ‘Milankoviç faktörle-ri’ deniyor. Örne¤in yandaki flekilde,1991 y›l›nda iki çal›flmac› taraf›ndan,temmuz ve ocak aylar›nda 65 ve 15kuzey ve güney enlemlerine düflmüflolmas› gereken günefllenme gücününgeçmifl 750,000 y›l için hesaplanm›flolan de¤erlerinin grafi¤i var. Bu de-¤erlerden hareketle, bir de Güneflenerjisinin atmosferde, karalarda, de-nizlerde ve bunlar›n aras›nda nas›l se-yahat etti¤ini hesaba katan bir ‘iklimmodeli’ gelifltirip kullanarak, Dün-ya’n›n ortalama s›cakl›¤›n› hesapla-mak mümkün. Çeflitli modeller var.Hepsi karmafl›k. Öyle olmak zorunda.Farkl› sonuçlar veriyorlar.

Peki de, yüzbinlerce y›l geçmifle aits›cakl›klar› nereden bulup da bu mo-dellerin öngörüleriyle k›yaslayarak,hangisinin daha do¤ru oldu¤unu anla-yaca¤›z?...



Termometre 16. Yüzy›l’da y›l›nda keflfedildi.Fakat ayg›tlar›n standartlaflt›r›lmas› 19. Yüzy›l’›buldu. 1850 y›l›ndan beridir düzenli olarak,Dünya’n›n çeflitli merkezlerinde, güvenilirli¤iyüksek s›cakl›k ölçümleri yap›l›yor. Bu ölçüm-lerden hareketle, Dünya’n›n ortalama s›cakl›¤›,ancak 150 y›l öncesine kadar belirlenebilir. Da-ha gerilere gitmek için dolayl› yöntemler kul-lanmak laz›m. Ne gibi?...

Bilindi¤i üzere, a¤açlar her y›l yeni bir d›flkatman oluflturur. A¤aç dokusunun canl› olank›sm› bu katmand›r. Katman›n kal›nl›¤›, o y›lkis›cakl›k ve ya¤›fl miktar›na ba¤l› olarak, dahakal›n veya ince oluflmakta. Dolay›s›yla, bir a¤açkesitindeki büyüme halkalar›n›n kal›nl›klar›n›,d›fltan içe do¤ru ölçerek, geriye do¤ru s›cakl›k-lar hakk›nda bilgi edinmek mümkün. E¤er buinceleme ayn› a¤aç cinsi için farkl› co¤rafyalar-da yap›l›rsa, Dünya’n›n ortalama s›cakl›¤›, yereletkilerden ar›nd›r›lm›fl olarak belirlenebilir. Öteyandan, a¤açlar yeryüzünün en uzun ömürlücanl›lar›. Örne¤in kozalakl› çamlar›n baz› türle-ri (pinus aristata) ortalama 1000 y›l yafl›yor.Baz›lar›n›n ömrü, 4000 y›l›na kadar ulaflmakta.Halen yaflayan en uzun ömürlüsü 4767 yafl›n-da. Canl› a¤açlar›n incelenmesiyle, 5000 y›l ge-riye kadar gitmek mümkün. Gerçi, a¤açlar›nhalkalar›yla iklim aras›ndaki yak›n iliflki, henüzanlafl›lamayan nedenlerle 20. Yüzy›l’da bozul-mufl durumda. Fakat, ‘dendroloji’ denilen bu bi-lim dal›, geçmifl yüzy›llar için çok iyi sonuçlarveriyor. Daha gerisi için, a¤aç fosillerine bak-mak gerekiyor; radyoaktif karbon yöntemiylayafl belirlemesi de yap›larak. Dolay›s›yla, den-droloji yöntemiyle iklim incelemelerinde 10 kygerilere kadar gidilebilmekte. Daha da gerisi?...

Oksijenin üç, hidrojenin (protiyum) iki ka-rarl› izotopu var. Do¤adaki oksijen, %99,76 ora-n›nda O-16’dan oluflur. ‹çinde ayr›ca, %0,20 ka-dar O-18 ve çok daha az, %0,04 kadar da O-17bulunur. Hidrojen çekirdeklerinin ise, %99,85’itek bir protondan, %0,0115’i de, protonun ya-n›nda bir de nötron içeren döteryum çekirdek-lerinden oluflmaktad›r. Dolay›s›yla do¤adaki,oksijen veya hidrojen içeren, örne¤in su ve kar-bondioksit gibi moleküllerden baz›lar›, O-16 ye-rine O-18 veya hidrojen yerine döteryum içerir.Bu moleküller hemcinslerinden daha a¤›r ol-duklar›ndan, baz› fiziksel özellikleri aç›s›ndanonlardan biraz farkl› davran›r. Bunun önemlisonuçlar› var. Örne¤in okyanus yüzeyindeki sumoleküllerinin, a¤›r olanlar›n›n kald›r›l›p hava-ya kar›flt›r›lmas› daha zor oldu¤undan, hafifolanlar› daha kolay buharlafl›r. Bu yüzden, ok-yanus üzerindeki havan›n nemindeki O-18’inveya döteryumun say›sal oran›, yüzey sular›nda-kinden daha düflüktür. S›cakl›k artt›kça, a¤›rmoleküllerin buharlaflmas› görece kolaylaflt›-¤›ndan, oranlar› biraz yükselir. S›cakl›k düflün-

ce de düfler. Dolay›s›yla, okyanus yüzeylerindeoluflan buhardaki O-18 ve döteryum oran›, bu-har›n oluflma s›cakl›¤›n›n imzas›n› tafl›maktad›r.Bu nem atmosferde yükselip, kar ve ya¤murolarak karalara da düfler. Ya¤mur suyu tabii, di-¤er sulara kar›flt›¤›ndan, tafl›d›¤› s›cakl›k imzas›sonuçta kaybolur. Halbuki, e¤er Dünya bir BuzDevri’nin içindeyse, k›fl mevsiminde buzullar›nüzerine ya¤an karlar, izleyen yaz boyunca eri-meyip, üst üste katmanlar halinde birikir. Herbiri, ait oldu¤u y›l›n s›cakl›k kayd›n› izotop ka-r›fl›m›nda sakl›yor olarak... Dolay›s›yla, uzun sü-redir de¤iflmeden kalm›fl oldu¤una inan›lan birbuzul katman›ndan, derinlemesine bir sütunoyulup ç›kart›larak, iklimin tarihine ait bir kay›tdizisi elde edilebilir. Bu örnek, ince yatay dilim-ler halinde kesilip, her dilimden al›nan su ör-neklerini, kütle ‘ayr›flt›rma’ (‘spektrograf’) ay-g›tlar›ndan geçirip, içerdikleri O-18’in ve döter-yumun say›sal oranlar›n› belirlemek mümkün-dür. Varsayal›m, x y›l›na ait oldu¤unu düflündü-¤ümüz örnek biri bize, sözkonusu çekirdekler-den birisi için rx oran›n› verdi: Bu oran› s›cakl›-¤a nas›l tercüme edece¤iz?...

1950 y›l›n› baflvuru noktas› olarak alm›fl ola-l›m. Bu y›la ait ya¤›fl örneklerinin izotop anali-zi, ki bu yap›ld›; o izotop için x vermifl olsun.Dünya’n›n 1950 y›l›ndaki ortalama s›cakl›¤› bi-liniyor. Buna da T diyelim. E¤er buz dilimi içinölçmüfl oldu¤umuz izotop oran› x’den yüksek-se, dilimin ait oldu¤u y›l›n s›cakl›¤› T’den yük-sek olmal›; alçaksa düflük. Yani s›cakl›k fark›,izotop oranlar› aras›ndaki fark ya da ‘sapma’ylado¤ru orant›l›. Orant› katsay›s›, ilgili ölçümle-rin yap›lm›fl oldu¤u di¤er yak›n y›llara ait de-¤erlerden hareketle haz›rlanan bir grafikten tü-

retilebilir. Bundan sonras›; s›cakl›¤› bilinmeyendöneme ait örne¤in izotop oran›ndaki sapmay›kullan›p, s›cakl›k fark›n› bulmak. Üzerinde ça-l›flt›¤›m›z buz diliminin hangi y›la ait oldu¤ununas›l bilece¤iz?Buzul örne¤indeki en üst kat-manlar› birbirinden ay›rmak mümkün. Çünkükatmanlar›n aras›, k›fl›n ya¤d›ktan sonra yaz gü-nefli gören kar k›smen eridi¤inden, buzlanm›flhaldedir. Sadece bu de¤il. Katman aralar›, k›fl›nard›ndan gelen ilkbaharda bitkilerin bolca sald›-¤› ve rüzgarlar›n savurup atmosfere kar›flt›rd›¤›polenlerden de pay›n› alm›flt›r. O kadar ki, her-hangi bir katmandaki polenleri saymak suretiy-le, bitki örtüsünün o y›lda kaydetmifl oldu¤ubüyüme hacmi hakk›nda bilgi edinilebilir. Ki buda keza, katman›n ait oldu¤u y›l›n iklim koflul-lar›n›n bir di¤er göstergesini oluflturur. Dilim-lerdeki toz miktar›, atmosferin yans›t›c›l›¤› hak-k›nda ek bilgi verir, geçmifl yanarda¤ etkinlikle-ri hakk›nda ipuçlar› içerir. Ayr›ca, her y›la aitkatman kal›nl›¤›, buzul hacminin o y›l kaydetti-¤i genifllemenin göstergesidir. Ancak katman-lar, üstlerine yenileri gelip de üzerlerindeki ba-s›nc› artt›rd›kça, giderek s›k›fl›p kaynaflarak,buz haline gelirler. Dolay›s›yla, bir buzul örne-¤inin alt katmanlar›n› birbirinden ay›rdetmekmümkün de¤ildir. Gerçi ince dilimlenmifl örnek-lerin izotop analizleri hala, geçmifle yönelik s›-cakl›klar›n sürekli bir grafi¤ini vermektedir. An-cak, kesin tarih belirlemeleri için, baflka kontrolverileri gerekir. Ki bunlar da, var...

Yeni ya¤an kar gözenekli bir yap›ya sahiptirve bu gözenekler hava kabarc›klar› içerir. ‹zle-yen y›llarda gelen kar katmanlar› üstte biriktik-çe, gözenekler kapan›r ve sonuç olarak, havakabarc›klar› içlerinde hapsolur. Gözenekli yap›-


‹KL‹M KAYITLARI

Büyüme halkalar›

ekIklimDinamik 3�/1/�6 12:16 Page 1�

n›n d›fl atmosferle, rüzgarlar›n da zorlamas›ylasürdürdü¤ü al›flverifl yüzlerce y›l devam edebil-di¤inden, kay›tlarda bunu göz önünde bulun-duran düzeltmelerin yap›lmas› gerekir. Göze-nekli yap› 100-150 metre derinli¤e kadar varl›-¤›n› sürdürür. Nihayet, kar katman› daha da de-rinlere dal›p buzlaflt›¤›nda, yap›s›nda hala, ya-¤›fl dönemi atmosferinden kabarc›klar bar›nd›r-maktad›r. Dolay›s›yla, buzul örneklerinden kesi-len dilimlerdeki kabarc›klar›n içindeki havan›nal›n›p, kütle ayr›flt›rma ayg›tlar›ndan geçirile-rek, hem kimyasal bilefliminin, hem de içerdi¤iher molekül türünü oluflturan atomlar›n izotoporanlar›n›n belirlenmesi mümkündür. Örne¤in,havan›n içerdi¤i moleküller aras›nda, karbondi-oksit ve metan gibi önemli sera gazlar› da var.Bunlar›n atmosferin bileflimindeki geçmifl dö-nemlere ait konsantrasyonlar›n›n bilinmesi, ikli-min belirleyici unsurlar›ndan bir di¤erinin dahaseyrini ortaya koyar. Bu da önemli bir veri, fa-kat ayr› bir fley. Karbondioksit okyanus yüzey-lerinden buharlaflmad›¤›ndan, içerdi¤i oksijen-deki O-18 oran›, do¤al olan %0,02 düzeyindensapmam›flt›r; s›cakl›¤›n göstergesi olamaz. Neolabilir?...

Okyanusun yüzey sular›ndaki hafif mole-küllerin daha kolay buharlaflt›¤› yukar›da belir-tilmiflti. Buna paralel olarak, geride kalan suda-ki a¤›r molekül oran› artar. Ancak, s›cakl›k art-t›kça; nemdeki oran yükselir, sudaki oran dü-fler. Gerçi nemdeki a¤›r izotop oran› do¤al dü-zeyin, örne¤in O-18 oran› %0,02’nin hep alt›n-da, yüzey sular›ndaki ise daima üstündedir. Fa-kat s›cakl›k artt›kça; nemdeki oran artarak do-¤al orana do¤ru yaklaflmakta, sudaki oran iseazalarak, keza ayn› fleyi yapmaktad›r. Ne de ol-sa, ikisindeki oranlar›n toplam› %0,02 olmak zo-rundad›r. Dolay›s›yla, okyanuslar›n üstündeoluflan nemdeki ve yüzey sular›n›n içindeki a¤›rizotop oranlar›, birbirinin negatif filmi gibiolup, her ikisi de s›cakl›¤›n, z›t yönlerde çal›flanbirer göstergesidirler. Biri bilinirse di¤eri he-saplanabilir. Hatta, okyanus suyundaki oranabakarak, o an için ne kadar suyun buharlafl›pda kaybolmufl oldu¤u da... Ki bunlar buzul hac-mini oluflturmak zorunda... Peki, havadaki nemdaha sonra yükselip buzullar›n üstüne kar ola-rak ya¤arak, temsil etti¤i s›cakl›¤› kayda geçiri-yor. Da, yüzey sular› bunu nas›l yap›yor?...

Atmosferdeki karbondioksit, deniz suyundabiraz çözünür. Özellikle yüzey sular›nda. Okya-nuslardaki fotosentez yapan tek hücreli ‘gezicibitki’ler (‘fitoplankton’), Günefl ›fl›nlar›n›n nü-fuz edebildi¤i bu yüzey sular›nda yaflar ve sudaerimifl olan karbondioksiti kullan›rlar. ‘Kokoli-tofor’lar ve ‘foraminifer’ler gibi baz›lar› kabuk-ludurlar ve kabuklar›n›, ald›klar› karbondioksi-tin bir k›sm›n›, ‘kalsit’ de denilen kalsiyumkar-bonata (CaCO3) dönüfltürerek yaparlar. Kalsi-tin CO2’si, sudaki erimifl karbondioksitten ge-lir. Bir oksijene daha gereksinim var. Kalsiyumatomunun bunu sudan koparmas› gerekir. Hal-buki su moleküllerindeki O-18 oran›, s›cakl›¤›ngöstergesiydi. Dolay›s›yla, kalsit molekülleri de

s›cakl›¤›n göstergesi haline gelir. Çünkü, içer-dikleri oksijenlerden ikisi do¤al izotop oran›n›yans›t›rken, üçüncüsü, okyanus suyundaki ora-n› yans›tmaktad›r. Bu kabuklu organizmalar,öldüklerinde dibe çökererk tortul katmanlar›olufltururlar. Her biri, ait oldu¤u y›l›n s›cakl›kkayd›n›, izotop kar›fl›m›nda sakl›yor olarak... Buyüzden, iklimin tarihi hakk›nda veriler bar›nd›-ran en önemli ‘deniz fosilleri’ aras›ndad›rlar. ‹k-limin geçmifli hakk›nda kay›t tutan, O-18 ve dö-teryumdan baflka izotoplar da var. Örne¤in, Be-10 izotopu Günefl etkinli¤inin kayd›n› tutar. Na-s›l?...

Be-10 do¤ada bulunmaz. Atom numaras›dört olan bir element için, a¤›r bir izotop. Bunara¤men 1,51 milyon y›l gibi uzun bir yar› ömü-re sahip. Sadece atmosferin üst katmanlar›nda,oksijen ve nitrojen atomlar›n›n, kozmik ›fl›nlar-la birlikte gelen nötronlar›n çarp›p parça kopar-mas› sonucunda küçülmesiyle (‘spallation’) olu-fluyor. Gelen kozmik ›fl›nlar›n fliddeti, Günefl’inetkinli¤ine paralel olarak artt›¤›ndan; etkinli¤inyüksek oldu¤u y›llarda daha bol, aksi halde da-ha az üretilmekte. Öte yandan, asit düzeyi (pH)düflük olan sularda çözelti faz›na geçme, yük-sek olan sularda da çökelme özelli¤ine sahip.Dolay›s›yla, atomosferde su zerrecikleriyle bu-lufltu¤unda bunlar›n içinde çözelti faz›na geçip,ya¤›fllarla birlikte yeryüzüne indikten sonra,asitli¤i yüksek sularla karfl›laflt›¤›nda çökeliyor.E¤er bu tortul katman›n›n üzeri sonradan ör-tülmüflse, ilgili y›la ait Günefl etkinli¤i kayd›,katmandaki Be-10 konsantrasyonunda sakl› ka-l›yor. Yok e¤er, ard›ndan gelen ya¤›fllar Be-10çözüp denizlere tafl›m›flsa, bu sefer de okyanusdiplerinde biriken tortullarda... Nitekim, Kali-forniya aç›klar›ndaki, yaflam›n olmad›¤› derin‘bentik’ sularda gerçeklefltirilen bir çal›flmada,5 milyon y›ll›k iklim de¤iflimini sergileyen tortulsütunu ç›kar›ld›. Be-10 hem de, uzun yar›ömrüsayesinde, birbirinden ay›rtedilemeyen buzulkatmanlar›n›n yafllar›n›n belirlenebilmesini sa¤-lamakta.

Buzullardan veya okyanus dibinden sütunç›karmak, petrol arama-ç›karmalar›ndaki delmeifllemine benzer flekilde yap›lmakla beraber,çok daha büyük özen gerektiren, teknik bir ifl.Örne¤in buz sütünu örnekleri, 5-10 m uzunlu-¤unda parçalar halinde kesilip ç›kart›l›yor. An-cak, derinlere inildikçe ç›kar›lan parçalar›n, at-mosferin çok daha düflük bas›nc› ve görece

yüksek s›cakl›¤›yla ans›z›n karfl›laflmamas› la-z›m. Aksi halde, buzdaki kabarc›klar genlefle-rek, sütunu çatlat›p paramparça ediyor. Bu yüz-den kuyu derinlefltikçe, hem de yan duvarlar›nakmas›n› önlemek için, içine kütle yo¤unlu¤uyüksek bir s›v› dolduruluyor. Ayr›ca, oyulan ör-neklerin bir süre için yeralt› istasyonlar›ndakiara s›cakl›klarda bekletilmesi gerekmekte. Ki,bünyesindeki gerilim yo¤unlaflmalar› gevflesinde, yüzeye aniden ç›kt›¤›nda parçalanmas›n.Delme iflleminde, buzulun dibine kadar inilmi-yor. Çünkü, buzul geçmiflte bu taban üzerindehareket etmifl oldu¤undan, katmanlar› birbirinekar›flm›fl halde.

En az›ndan iklim tarihi aç›s›ndan, iyi ki birbuzul dönemde yafl›yoruz. Kuzey Okyanusu,Grönland ve Antarktika buzullarla kapl›. Grön-land’da 1989-92 y›llar› aras›nda gerçeklefltirilen‘Grönland Buz Sütunu Projesi’nde (GRIP),3028 metreye inilerek, 100 ky geriye giden ka-y›tlar elde edildi. 1999’da bafllan›p 2003 y›l›ndatamamlanan ‘Kuzey Grönland Uluslararas› BuzSütunu Projesi’nde (NGRIP) var›lan sonuç;3085 metre ve 120 ky’d›. 1993’te tamamlanan‘Grönland Buz Katman› Projesi’nde (GISP2),3053,44 metreye ulaflt›. Ay›rtedilebilen y›ll›kkatmanlar›, GRIP örneklerindekinin iki mislineyak›n, 1,1 cm kal›nl›¤›nda olup, 105 ky geriyegidiyor.

2004 y›l›nda tamamlanan ‘Antarktika’daBuz Sütunu için Avrupa Projesi’ (EPICA),3207 metreye indikten sonra, dip kayas›ndan 5m yukar›da durduruldu. Al›nan buz sütunu ör-nekleri, 8 ayr› buzul döneme ait 750 ky’l›k kay-d› içeriyordu. En eskilere giden çal›flma bu.Rusya’n›n Antarktika’daki Vostok araflt›rmaüssü ise, 1957 y›l›nda kurulmufltu. Buradanal›nan örnekler 1996 y›l›nda 3623 m’ye indi-¤inde, halen Dünya’n›n bilinen en büyük buzgölü olan Vostok keflfedildi ve delme ifllemi,göl sular›na 130 m kala durduruldu. EPI-CA’dan daha derine inilmifl olmas›na ra¤men,örnekler dört ayr› buzul döneme ait, 414 biny›ll›k kay›t içeriyor.

Bunca ‘zahmet’ niye?... Öncelikle, Dünyam›-z›n geçmifline ait bilgi edinmek, tabii. Ama buprojelerin gerçeklefltirilirken karfl›lafl›lan güç-lüklerin afl›lmas› s›ras›nda keflfedilen teknikler,yaflam›n tüm di¤er alanlar›na da yöneltilip kul-lan›l›yor. Büyük bir mükafat da orada var.

Peki de, bu kay›tlar bize neler söylüyor?


SSoonn yyüüzzyy››ll:: fiekil 1’de Dünya’n›n, 1880y›l›ndan bu yana yap›lm›fl olan s›cakl›k öl-çümlerinden hareketle haz›rlanm›fl olanortalama s›cakl›klar görülüyor. ‹nce yeflile¤ri ayl›k, kal›n mavi ise y›ll›k ortalama.Dikey eksendeki s›f›r de¤eri, 1950 y›l›n›ns›cakl›¤›na karfl›l›k gelmekte. Bu grafikDünya’n›n 20. Yüzy›l’da, yaklafl›k 1 °C›s›nd›¤›n› göstermekte. Bu ilk elde az gö-rünebilir. Ama, geçmifl buzul dönemlerde-ki s›cakl›¤›n, flimdiye göre sadece 8-10 °Cdaha düflük seyretmifl oldu¤u göz önüneal›n›rsa, önemli bir art›fl. Nitekim, art›fl›nflimdiden farkedilir etikleri var. Alperdekibuzullar geriliyor. Avrupa’da, eskiden do-nan baz› nehirler art›k donmuyor. Orta Af-rika’n›n bir zamanlar verimli bir co¤rafyaoluflturan genifl alanlar›, nüfusunu besle-meyez hale geldi. Gerçi bu s›cakl›k art›fl›-n›n nedenleri kesin olarak bilinmiyor. Fa-kat iklimbilimcilerin a¤›rl›kl› kanaati, bu-nun, insan etkinliklerinin atmosfere sald›-¤›, baflta karbondioksit olmak üzere ‘seragazlar›’ndan kaynakland›¤› yönünde. ‹kli-min gelecekteki olas› davran›fl›n› öngöre-bilmek için karmafl›k iklim modelleri üze-rinde çal›fl›l›yor. Ancak, bu modellerin ‘in-ce ayar’›n›n yap›labilmesi için, geçmiflinderinliklerine yönelik iklim verilerine ge-reksinim var. Halbuki güvenilir tarihi ka-y›tlar, ayg›tlar›n standartlaflt›r›l›p ölçümle-rin yayg›nlaflt›r›ld›¤› 1880 y›l›ndan sonrakidönemle s›n›rl›. Ondan öncesi için, eski ik-lim koflullar›n›n do¤ada yol açt›¤› etkiler-den günümüze ulaflan ‘parmak izleri’nebakmak gerekiyor.

SSoonn 22000000 yy››ll:: fiekil 2’de, Grönland’danGISP2 projesi kapsam›nda al›nan buz sü-tunu örneklerinin izotop analizlerindenhareketle türetilmifl olan, 1950 y›l›na göres›cakl›k farklar› görülüyor. Grafi¤in baz›yerlerine, Avrupa tarihinden olaylar iflaret-lenmifl. Roma’n›n kuruluflu, ›l›man bir dö-nemin ortas›nda. Çöküflü ise, so¤uk birdönemin sonlar›na yak›n. 800 y›l› civar›n-da so¤uk bir dönem daha var. 9. as›rda Vi-kingler Fransa’y› iflgal ediyordu. Belki dekuzey enlemlerin afl›r› so¤umufllu¤undang›na getirdiklerinden...

20. Yüzy›l’da yaflad›¤›m›z ›s›nman›nöncesi, 700 y›ll›k görece serin bir dönem.‹çinden henüz ç›kmakta oldu¤umuz budöneme günlük dilde, ‘küçük buz ça¤›’ dadeniyor. Bu dönem, 1000 y›l› civar›nda ya-flanan ›l›man bir dönemin ard›ndan gel-mekte. 10-12. yüzy›llar, Avrupa’da göreli

bir geliflme ve refah›n bafla-r›ld›¤›, büyük katedrallerinyap›lmaya baflland›¤› bir dö-nem. O kadar ki, 1276 y›l›nagelindi¤inde, ‹ngiliz Sara-y›’n›n kay›tlar›, kraliyet aile-sinin ortalama ömrünün35,28’e t›rmanm›fl oldu¤unugöstermekte. Aradaki, yakla-fl›k 1200 merkezli sert birsal›n›m›n ard›ndan, düzenlibir inifl bafll›yor. 1315 y›l›,ilkbahar›n ola¤and›fl› yo¤unya¤›fllar›n›n yaza sarkt›¤› biry›l. Mevsim serin geçti¤in-den bu¤daylar olgunlaflama-d›. Halen 200:1 oran›n›n üs-tünde olan bu¤day verimi, ozamanlar zaten 2:1’di. Köy-lüler tohumluk bu¤day›n› yemeye bafllad›.Ertesi y›l ayn› durum tekrarlam›flt›. Flan-der’si iflgale kalk›flan Fransa Kral› X. Lou-is’nin ordular›, ‘Alçak Ülke’ Hollanda’dabatakl›klara gömülünce, yükünü b›rak›pgeri dönmek zorunda kald›. Buharlaflmaaz oldu¤undan, yeterince tuz üretilemedi.Yaz›n biçilen ot tuzlanamad›¤›ndan, k›flakadar çürüdü. Köylüler telef olmaya mah-kum hayvanlar›n› yemeye bafllad›. Bu du-rum 1317’de de tekrarlay›nca, zirvesi buy›lda yaflanan ve 1322’e kadar süren ‘Bü-yük K›tl›k’ bafllad›. K›tan›n en zengin ülke-si olan ‹ngiltere’nin kral› için dahi, bir tafl-ra seyahati s›ras›nda ekmek bulunamam›fl-t›. Ço¤u kentin nüfusunun %10-25 aras›öldü. Saray kay›tlar›, k›raliyet ailesinin or-talama ömrünün 29,84’e indi¤ini göster-mekteydi. S›cakl›k 1400 y›l›nda dibe vur-du. Ondan hemen önce, 1348 y›l›nda bafl-layan ‘Kara Ölüm’ var. Veba salg›n›.

Avrupa ‘Orta Ça¤ Sonu Krizi’ne yaka-lanm›flt›. 1337’de ‘Yüzy›l Savafllar›’ baflla-d›. Veba salg›n› 1375’e kadar sürmüfl, Av-rupa nüfusunun yar›s› daha ölmüfltü. Ka-y›tlara göre, sarayl›lar›n salg›n aras›ndakiortalama ömrü 17,33 y›la indi. Fakat, asil-ler her fleye ra¤men, bir dayan›flma a¤›nave devlet deste¤ine sahipti. K›tl›k ve sal-g›nlardan en a¤›r darbeyi alan, herhangibir güvenlik a¤›na sahip olmayan köylü-lerdi. Dualar› yan›t bulmay›nca, Kilise’ninotoritesi sars›ld›. Suç oranlar› ve fliddet,ikinci bir salg›n haline gelmiflti. 1378’deKatolik dünyas›nda ‘Büyük Çatlama’ ya-fland›, Roma’dakinin yan›nda bir de Avig-non Papal›¤› vard›. Sorunlarla bafledeme-

yen hükümetler de sars›ld›. Almanya’da1336 ile 1525 y›llar› aras›nda, 60’tan fazlasilahl› köylü ayaklanmas› gerçekleflti. Da-ha önceleri, ‘çal›flan?, ?dua eden? ve ?sava-flan’lar›n üçlü dayan›flma sacaya¤› üzerin-de durdu¤una inan›lan toplumsal yap›parçalanm›fl, ‘köylü’ sözcü¤ü afla¤›lay›c›bir s›fat haline gelmiflti.

14. Yüzy›l’›n sonuna do¤ru, KüçükBuz Ça¤› art›k belirginleflmifl halde. S›cak-l›k bundan sonra, 1400 ve 1700 civarlar›n-da iki kez daha düflmüfl. Bu yüzden, 7as›rl›k dönem bazen, ‘iki küçük buz ça¤›’olarak da an›l›r. ‹kincisine ulafl›ld›¤›nda,so¤uk dönemin biriken etkileri görülmeyebaflland›. 17. asr›n ortalar›nda ‹sviçre Alp-leri’ndeki buzullar ilerliyor, çiftlikleri yu-tup, köyleri çat›r çat›r eziyordu. ‹ngilte-re’de Thames Nehri, Hollanda’daki tümkanal ve nehirler donmaya bafllad›.1622’de, Haliç ve civar› donmufltu. 1776y›l›nda George Washington, ordusunu so-¤uktan firar nedeniyle neredeyse kaybedi-yordu. Delaware Nehri’ni buzlar›n aras›n-dan geçmek zorunda kald›. 1780’de NewYork liman› dondu. Kent sakinleri Man-hattan’dan Staten Adas›’na yürüyorlard›.1794-95 k›fl›nda, Frans›z ordular› Hollan-da’n›n donmufl nehirlerinden kolayca ge-çerken, Hollanda donanmas› Kuzey Deni-zi’ndeki buzlar›n aras›nda mahsur kalm›fl-t›. 1812, Napolyon’un Rusya’da afl›r› sertbir k›fla yenildi¤i y›ld›...

Tabii: Bu geliflmelerin tek sorumlusuiklim olmasa gerek... “Ama h›rs›z›n hiç mikabahati yok?...”

SSoonn 1122..000000 yy››ll:: fiekil 3, Grönland buz


‹KL‹M‹N KISA TAR‹H‹


sütunu incelemelerinden türetilen verile-rin, MÖ.10000 y›l›na kadar giden k›sm›n›göstermekte. Grafi¤in en sa¤ taraf›nda,içinden ç›kmakta oldu¤umuz Küçük BuzDevri görülüyor. Bundan öncesi, MÖ.8.biny›la uzanan, daha ›l›man bir dönem,Holosen Dönem. Baz› bilim insanlar› bugrafi¤e bakarak, küresel ›s›nman›n insankaynakl› olmay›p, dünyam›z›n Küçük BuzDevri’nden önce yaflanm›fl olan ›l›man Ho-losen koflullar›na geri dönmekte oldu¤u-nu savunuyor. Bu sav do¤ru olsa, 20. Yüz-y›l’da kaydedilen 1 °C’lik s›cakl›k art›fl› da-ha ziyade iklimin do¤al de¤ifliminden kay-naklanm›fl olsabile; buras› önemli; insanetkinliklerinin katk›s›n›n bu do¤al ›s›nma-ya bask›n hale gelip, hem de üstüne ekle-nerek, bizleri, ait oldu¤umuz ‘Homo Sapi-en’ler türünün daha önce hiç görmemifloldu¤u yüksek s›cakl›klarla karfl› karfl›yab›rakaca¤› kesin gibi.

Grafikte MÖ.6000 y›l› civar›nda, k›sasüreli ciddi bir dal›fl var. Bunun nedeni bi-linmiyor. Asl›nda, di¤er sal›n›mlar›n ne-denleri de kesin olarak bilinmiyor. Fakat,Grönland’daki bu ani s›cakl›k düflüflü, ga-rip bir flekilde, Antarktika’daki, keza k›sasüreli bir s›çramaya karfl›l›k gelmekte.Grafi¤in sol taraf›nda, MÖ.9000 civar›nda,yani bundan 11 bin y›l önce bafllam›fl olans›cakl›k art›fl› çarp›c›. Bu, son buzul dev-rin bitifliydi, ‘Younger Dryas Stadial’inin.Çok h›zl› geliflmiflti, birkaç on y›ll›k s›çra-malar halinde. Daha önce Avrasya ve Ku-zey Amerika’y› kaplam›fl olan 3 km kal›n-l›¤›ndaki buzullar h›zla eridi. Üzerlerindeoluflan göller, buzullar›n çatlamas›yla sel-lere yol açt›. Seller, önlerine katt›klar› taflve topra¤›n yan›nda iri kayalar› dahi kilo-metrelerce ötelere, ait olmad›klar› yerleresürükledi (‘yan›lt›c›’lar). Buzullar geriyeçekilirken, yerden oymufl olduklar› enkaz›eteklerinden döktü. New York’taki LongIsland böyle bir kal›nt›. Sonuçta geriye sa-dece, halen Grönland ve Antarktika’y›kaplayan küçük bir k›s›m buzul kald›. Enkal›n olduklar› çukurlarda birikintileroluflmufltu, örne¤in Kuzey Amerika’dakiBüyük Göller. Okyanuslar 110 metre yük-seldi. Bering k›sta¤› sular alt›nda kal›p,Bering Bo¤az›’na dönüfltü. Cebelitar›k en-gelini aflan Atlanti¤in sular›, daha öncekurumufl olan Akdeniz’i doldurdu. Yükse-len Akdeniz, daha önce bir tatl› su gölüolan Karadeniz’e taflt› ve Bo¤azlar olufltu.

Bu dönem Dünya’n›n her taraf›ndakibuzullar›n, eflzamanl› olarak geri çekilifliy-di. Yaflanan tufanlar insanl›¤›n ortak bilin-cinde yer etmiflti. Farkl› kültürlerde mitle-

re döküldü. Bu s›rada yaflamaç›s›ndan en rahat co¤rafya-lardan birisi Levant olmuflolsa gerek, Akdeniz’in do¤usahilleri. Avrasya buzullar al-t›nda iken, buralar› görece›l›mand›. fiimdiki ‹srail’dekiKarmel Da¤›’n›n eteklerindeo kadar çok yabani tah›l yeti-fliyordu ki, yörenin sakinlerigöçebeli¤i terkedip yerleflikdüzene yöneldi. Karmel’inAkdeniz’e bakan ‘lebiderya’ma¤aralar›nda yafl›yor, yaz›nbirkaç ay›nda toplad›klar› ta-h›lla k›fl› geçirebiliyorlard›.‘Natufi’ kültürünü olufltur-dular. Ancak, s›cakl›k artma-ya bafllay›nca, yaban› tah›llarazald›. Natufiler, de¤iflen ik-lim koflullar›n›n zorlamas› karfl›s›nda, ya-bani bu¤day› terbiye edip, tar›m› keflfetti-ler. Mezopotamya’da baflkalar› da... Bu, in-sanl›k tarihinin en önemli bulufluydu.Bundan böyle, tar›ma yönelenler göçebeli-¤i terkedecek ve insanlar›n sadece bir k›s-m› tümünü besleyebilecekti. Bu ise, baz›insanlar›n zenaat ve sanatla, ticaretle vedinle u¤raflabilmesi, düflünce eme¤ine za-man ay›rabilmesi demekti. Düflünce süreç-lerinin zorlamas›yla dil ayr›nt›land›r›l›r-ken, paylafl›lan inanç ve düflünce parçala-r›, ‘kültür genleri’ (‘meme’) ço¤almayabafllad›. Medeniyetimizi, buzullar›n ard›n-dan gelen tufanlar›n zorlad›¤› bu keflfeborçluyuz.

SSoonn 110000..000000 yy››ll:: fiekil 4’te, Grönlandbuz sütunu verilerinin, son 100.000 y›laait k›sm› görülüyor. Bu grafikte son 11 ky(ky=bin y›l), önceki 90 ky’›n so¤u¤uylakarfl›laflt›r›ld›¤›nda, ola¤and›fl› bir dönemolarak duruyor. Gerçi hala bir ‘buz dev-ri’ndeyiz. Çünkü, örne¤in Grönland ve An-tarktika’da buzullar var. Fakat flu s›ralar,bir ‘buz devri’nin, ‘buzul aras› dönem’iniyafl›yoruz. ‘Holosen iklim’ o yüzden ›l›-man. Holosen öncesindeki 90ky, buzul dönem. ‹çinde ‘derinbuzul’ dönemler de var. ‹nsan-lar bu buzul dönemde tafl alet-lerini gelifltirdi. ‘Homo sapi-en’ler Afrika’dan ç›k›p Avru-pa’da yerleflti. Ancak, buzul dö-nem sona erinceye kadar me-deniyet do¤mad›.

Önceki 90 ky’›n özelli¤i,flimdikine oranla 8-10 °C dahaso¤uk olman›n yan›nda, s›cak-l›k sal›n›mlar›n›n s›k ve sert ol-

mas›. Sal›n›mlar›n çarp›c› bir özelli¤i, so-¤umalar›n yavafl, ›s›nmalar›n h›zl› gerçek-leflmesi. Bu, veri analizindeki belirsizlik-lerden kaynaklanm›yor. Çünkü ayn› sal›-n›mlar bu flekliyle, Grönland’daki iki ayr›buz sütünü örne¤inden ve okyanus dibin-den ç›kart›lan tortul sütunlar›ndan türeti-len verilerde de görülmekte. Mamut gibibüyük hayvanlar›n yok olmas›na yol açanneden, iklimdeki bu h›zl› de¤iflimler olmuflolabilir. Asl›nda so¤uk iklime uygun bir fi-zi¤e sahip görünen akrabalar›m›z Nean-derthal’ler de bu s›rada kayboldu. Homosapienler ise, h›zl› uyum yetene¤i sayesin-de, bu de¤iflimlere baflar›yla ayak uydur-du. fiekilde dikkati çeken bir di¤er husus,ilk k›s›mlardaki s›cakl›k sal›n›mlar›naoranla, 20. Yüzy›l’da yer alan s›cakl›k art›-fl›n›n küçük görünmesi. Ancak iklim mo-delleri, mevcut e¤ilimin devam› halinde, s›-cakl›ktaki art›fl›n benzer büyüklüklere ula-flabilece¤ini gösteriyor.

Buraya kadarki grafiklerde flimdiki za-man, yatay eksenin en sa¤›nda idi. Halbu-ki iklimbilimciler flimdiki zaman› soldagösterir. Bundan sonraki grafik öyle...



SSoonn 445500..000000 yy››ll:: Grönland’dan eldeedilen güvenilir veriler, ancak 105 ky ge-riye kadar gidiyor. Bundan gerisi için, ör-ne¤in Antarktika’daki Vostok verilerinebaflvurulabilir. fiekil 5’te 450 ky’lik, döter-yum ölçümlerinden türetilen s›cakl›k veri-leri var. Bunlar mavi renkli e¤ri ile çizil-mifl. Yeflil renkli e¤ri, karbondioksit kon-santrasyonlar›n›n, hacimce milyonda 220-280 aras›nda de¤iflti¤ini gösteriyor. K›rm›-z› e¤ri ise, buz örneklerindeki tozun küt-lesel yo¤unlu¤unun göstergesi. De¤iflimaral›¤›, s›f›rla milyonda iki aras›nda.

Burada da dikkati çeken husus, sa¤-dan sola do¤ru bugüne gelirken, s›cakl›k-lar›n yavafl yavafl düflüp, h›zla yükselmesi.‹klimbilimciler sal›n›mlar›n bu flekline‘testere a¤z›’ diyor. Bu fleklin bir nedeniolmal›. Belki daha da önemlisi; sal›n›mlarçok düzenli, periyodu 100 ky. Bunun ne-deni astronomi olmal›. Çünkü Dünya’n›nenerji kayna¤› Günefl. Nitekim, Dünya’n›nyörünge parametlererinden birisi, d›flmer-kezlili¤i 100 ky’l›k bir ana periyotla de¤i-fliyor. Fakat, Dünya’n›n dönme ekseninine¤ikli¤i, günefllenme aç›s›ndan d›flmer-kezlikten daha etkin bir parametre. Onunetkisinin de grafikte, hem de daha belir-gin olmas› laz›m. Halbuki onun de¤iflimperiyodu 41 ky ve bu periyot, flekilde gö-rülmüyor. Neden?... Bir olas›l›k flu: Dün-ya’n›n yörünge elipsi, dalgalara karfl› du-ran bir kay›k gibi, merkezinden geçen bireksen etraf›nda, Günefl sisteminin toplamaç›sal momentumunun korundu¤u ‘sabitdüzlem’e göre yat›p kalkmakta. Bu bili-nen bir durum. Bir modele göre, bu yat›pkalkmalar s›ras›nda, henüz varl›¤› belirle-nememifl olan bir toz fleridinin içinden ge-çip, atmosferine toz yakal›yor. Bu toz fak-törü günefllenmeyi azaltt›¤›ndan, iklim so-¤uyor. Elipsin yat›p kalkmalar› 100 ky pe-riyotlu. Dolay›s›yla... Mant›kl› bir aç›kla-ma, ama kan›tlanmaya muhtaç. Bu yüz-den, iklimbilimciler aras›nda henüz yay-g›n kabul görmüyor.

Bir di¤er husus, k›rm›z› e¤-rinin temsil etti¤i toz konsan-trasyonunun artt›¤› s›ralarda,s›cakl›¤›n düflmesi. Atmosfer-deki toz parçac›klar› Günefl›fl›nlar›n› geri yans›t›p, yeryü-züne ulaflmas›n› engelledi¤in-den, bu beklenen bir durum.Garip olan flu: Karbondioksitkonsantrasyonlar›ndaki art›fl-lar, s›cakl›ktaki art›fllardan ön-ce de¤il, 400-600 y›l kadarsonra gerçeklefliyor. Halbuki

bilindi¤i gibi, bu bir sera gaz› ve sebeplesonuç, sanki yer de¤ifltirmifl gibi. Gerçi s›-cakl›k art›fl›, buzullar›n k›smen erimesidemek. Bu da, aç›¤a ç›kan topraktaki kar-bonun atmosfere kar›flmas›ndan kaynak-lan›yor olabilir. Fakat ayn› sürecin, metangaz› konsantrasyonlar›n› da artt›rm›fl ol-mas› beklenir. Çünkü, örne¤in Sibirya’da-kilere benzer batakl›klardaki çürümüfl bit-kilerin (‘turba’) bozunarak metan salmas›laz›m. Hem de, önemli bir metan gaz› üre-ticisi olan termitlerin tekrar ifle koyulmuflolmas›... Halbuki veriler, gerçi flekilde gös-terilmemifl; ama metan konsantrasyonla-r›ndaki art›fllar›n, s›cakl›k art›fllar›ndanönce gerçekleflti¤ini gösteriyor. Gerçi buda, bir baflka aç›dan bak›ld›¤›nda, bekle-nen bir durum. Çünkü metan, karbondi-oksitten daha bile etkin bir sera gaz›. Yo-¤unlu¤u artt›kça s›cakl›k art›yor denilebi-lir. Fakat niye bu iki sera gaz›ndan birisis›cakl›¤›n önünden giderken, di¤er arka-dan geliyor? Yan›tlanmaya muhtaç bir so-ru...

fiekil son 420 ky’›n, düzenli aral›klarlaseyreden buzul dönemlerden olufltu¤unugöstermekte. S›cakl›klar›n, 1950 y›l› orta-lamas›n›n üstüne ç›kt›¤› ‘buzul aras›’ dö-nemler, birkaç bin y›ldan, 20 ky’a kadarsürmüfl. Bu ürkütücü bir grafik. Çünkü,içinde medeniyetimizi gelifltirdi¤imiz ›l›-man iklime sahip dönemler seyrek ger-çekleflip, k›sa sürüyor. Kay›tlar do¤ruysae¤er, halenki de sona ermek üzere.

SSoonn 55 mmiillyyoonn yy››ll:: Buz kay›tlar› biziflimdilik ancak 420 ky öncesine kadar gö-türebiliyor. Bundan gerisine, okyanus di-bi tortul katmanlar›n›n sa¤lad›¤› ‘oksijenizotopu oranlar›’yla gitmek mümkün. Bukapsamda yap›lm›fl olan çal›flmalardan bi-rinde, okyanus dibindeki, yaflam›n olmad›-¤› ‘bentik’ tortul katmanlar›ndan 57 adetörnek sütun topland›. Elde edilen verilerfiekil 6’da görülüyor. Sol taraftaki dikeyeksende, O-18’in ‘milyonda’ olarak say›saloranlar›, sa¤ taraftakinde ise bu oranlara

karfl›l›k gelen ‘Vostok eflde¤eri’ s›cakl›kfarklar› var. Grafi¤e bak›nca hemen birümit do¤uyor. Çünkü, sa¤a do¤ru gidilipde 2,6 my (my = milyon y›l) öncesine va-r›ld›¤›nda, ortalama s›cakl›¤›n 1950 y›l›naait de¤erin üstüne ç›kt›¤› görülmekte. Bu,içinde bulundu¤umuz ›l›man dönem sonaerdikten sonra derin bir buzul döneme gi-rersek e¤er, 2,5 my sonra tekrar ›l›manbir döneme kavuflabilece¤imiz anlam›nageliyor olabilir. Ancak, bu arada iki de so-ru do¤makta: 1 my öncesine kadarki sal›-n›mlar›n periyodu 100 ky. Diyelim yörün-ge d›flmerkezli¤i bu dönemde bask›nd›.Fakat 1my’dan önceki sal›n›mlar›n genli¤i40 ky. Gerçi bu da, dönme ekseni e¤ikli¤i-nin periyodu. Bu parametrenin d›flmer-kezlikten daha etkin olmas› gerekir ge-rekmesine zaten, de; sal›n›mlar›n periyo-du niye 1 my öncesine kadar öyleydi de,son 1 my içinde böyle oldu?... Hem de,son 1 my’›n sal›n›mlar› ‘testere diflli’ iken,daha öncekile de¤il: Neden?...

SSoonn 6655 mmiillyyoonn yy››ll:: fiekil 7’de, Antarkti-ka’n›n 33 milyon y›l kadar önce buzulla-n›p, 22 myö civar›nda çözüldü¤ü görülü-yor. 13 myö tekrar buzullanm›fl. Daha ge-rilere gidildi¤inde, içinde yaflad›¤›m›z› Ho-losen döneme benzer ›l›k bir ‘Eosen Opti-mumu’ var. Yani Dünyam›z son 65 y›liçinde, flimdikinden daha s›cak dönemler-den de geçmifl. Eosen Optimumu’nun zir-ve öncesinde, ‘Paleosen-Eosen TermalMaksimumu’ (PETM) olarak bilinen anibir s›çrama görülüyor. Bunun, okyanusdiplerinin so¤u¤unda su moleküllerininaras›nda kafeslenmifl olan metan molekül-lerinin (‘metanklatrat’lar), denizalt› yanar-da¤› etkinli¤i gibi bir olay sonucunda at-mosfere kar›fl›p sera etkisini ani bir flekil-de artt›rm›fl olmas›ndan kaynakland›¤› sa-n›lmakta. Sal›n›mlar daha da seyrek: Ne-den?

BUZ DEV‹RLER‹, BUZUL DÖNEMLER

Günlük dilde ‘buz devri’ne ‘buz ça¤›’da denir ve buz ça¤› denince akla hemenher taraf›n›n buzullarla kapl› oldu¤u birDünya gelir. Halbuki buzulbilimcilere gö-re, kuzey ve güney yar›mkürelerde y›l bo-yunca erimeyen buzullar›n varoldu¤u za-man aral›klar›na ‘buz devri’ veya ‘buzuldevir’ deniyor. Dünyam›z flimdiye kadar,en az dört büyük ‘buz devri’nden geçmifl.Bunlar›n aras›nda, milyonlarca y›l süren,neredeyse tropik iklim dönemleri var.



Dünyam›z halen, dördüncü buz devrininiçinde. Çünkü, örne¤in Grönland ve An-tarktika’da buzullar var. Halbuki, içindebulundu¤umuz dönem hayli ›l›man. Çün-kü bir buz devrinin içinde, buzullar›n ge-niflledi¤i daha so¤uk ve geriledi¤i görece›l›man dönemler de olabilmekte. So¤ukdönemlere ‘buzul’, aradaki ›l›man dönem-lere de, ‘buzullar aras›’ dönem deniyor.‹çinde yaflad›¤›m›z Holosen dönem, 10bin y›l kadar önce bafllam›fl olan ‘buzullararas›’ ›l›man bir dönem. Genel kan›, böyle‘buzullar aras›’ ›l›man dönemlerin 12 biny›l kadar sürdü¤ü do¤rultusunda. Fakatiçinde bulundu¤umuz Holosen dönemin,bir önceki ‘buzul aras›’ dönemde oldu¤ugibi, 28 bin y›l sürmesi olas›l›¤› da var.Holosen öncesindeki 90 ky, buzul dönem-di. Ayr›ca; so¤uk bir ‘buzul dönem’in için-de, ola¤and›fl› so¤uk ve arada, görece azso¤uk dönemler de olabilmekte. Ola¤an-d›fl› so¤uk olanlara ‘derin buzul’ (‘stadi-al’), görece az so¤uk olanlara ‘derin buzularas›’ (‘interstadial?) deniyor. 545 milyony›l öncesinden günümüze kadar uzanan‘Fanerozoik Devir’deki buzul ve buzularas› dönemler yandaki flekilde görülü-yor. Buzul dönemlerin içinde ayr›ca, baz›-lar› derin olan sal›n›mlar var. Bunlar ‘de-rin buzul’ dönemler. Aralar›ndaki ‘derinbuzul aras›’... Holosen dönem sol taraftas›k›fl›k kaybolmufl. O yüzden, s›cakl›k far-k›n›n göstergesi olan ‘O-18 izotop oran›sapmas›’n›n 0’daki de¤eri 0’dan farkl›...

Buz devirlerinin en eskisinin 2,3 mil-yar y›l önce, Proterozoik (2500-545 myö)Devir’de yer ald›¤› san›lmakta. Kan›tlar›var olan en eski buz devri, 600-800 myö,Proterozoik Devir’in ‘Kriyojen Zama-n›’nda yafland›. Son 1 milyar y›l›n en flid-detlisiydi. K›talar›n hepsi üzerinde bulu-nan efl zamanl› izler, buzullar›n ekvatorakadar inerek, Dünya’y› bir ‘kartopu’na çe-virdi¤ineiflaret ediyor. Bu durumun, k›ta-lar›n tümünün ekvator civar›nda toplan›psüperk›ta Gondwana’y› oluflturarak, ku-tuplarla ekvatorun ›l›ml› sular› aras›ndaki

al›flverifli zorlaflt›rmas›ndan kay-nakland›¤› san›lmakta. Bundansonra, 460-430 myö aral›¤›nda,Ordovisyen Dönem’in sonlar›nak›sa bir tanesi yafland›. Yukar›da-ki flekilde, en sa¤da görüneni...

Buzullar, k›fl›n ya¤an kar›nyaz mevsiminde tümüyle eriye-medi¤i dönemlerde, birbirini izle-yen y›llardaki katmanlar›n üst üs-te binmesi sonucunda, alttakikatmanlar›n s›k›fl›p buzlaflmas›y-

la olufluyor. Kal›nl›klar birkça kilometreyibulabilmekte. Örne¤in Holosen dönemöncesinde, yani 8-10 bin y›l öncesine ka-dar, Avrupa’n›n büyük bir k›sm› 3 km’yevaran kal›nl›klardaki buzullarla kapl›yd›.Buzular›n genifllemesi, kendi kendini bes-leyen bir süreç. Çünkü kar ve buzullar,gelen ›fl›nlar›n %95 kadar›n› geri yans›ta-biliyor. Halbuki, di¤er malzemeler çok da-ha az; örne¤in kuru kum %35-45, çimenve ot tipi bitkileri %15-25, i¤ne yaprakl›bitkiler %10-20, genifl yaprakl› bitkiler %5-10 oran›nda yans›t›c›. Buzun bu yüksek‘akl›k oran›’, buzullar geniflledikçe dahafazla ›fl›n›n geri yans›t›larak, iklimin dahada so¤umas›na yol aç›yor. Tam tersine, ik-limin ›l›manlaflt›¤› dönemlerde eriyerekgeri çekilmeleri de, yerlerini alan malze-melerin daha yüksek so¤uruculu¤u nede-niyle iklimin daha da fazla ›s›nmas›na...Buna, ‘buzun akl›k derecesinin pozitif ge-ri besleme etkisi’ deniyor. So¤uk iklimise, bitkilerin daha yavafl geliflmesi ve bu-zullar›n ilerlemesi karfl›s›nda geri çekil-mesi demek. Hem de buzullarla kaplanansilikatl› kayalar›n, ya¤›fl görüp afl›nama-mas›... Bu da atmosferdeki karbondioksitoran›n›n giderek artmas› anlam›na geli-yor. Çünkü, örne¤in yanarda¤ gibi etkin-liklerin atmosfere sald›¤› karbondioksit,bitkiler art›k eskisi kadar fotosentez yapa-m›yor ve silikatl› kayalar ya¤›fllar›n indir-di¤i karbondioksitle tepkimeye giremiyoroldu¤undan, geri çekilememektedir. ‹zle-yen birikim sera etkisini artt›rarak; so¤u-may› durdurup, ›s›nmay› tetikler.

‹klim ›l›man bir döneme girdi¤inde, bu-zullar›n üstü erimeye ve nehirlerin debile-rini artt›r›p, denizleri yükseltmeye bafllar.Holosen dönemin bafllang›c›nda, denizle-rin yüksekli¤indeki art›fl 110 metreyi bul-du. Geçit bulamayan sular, buzul çukurla-r›nda göller oluflturur. Suyun di¤er malze-melerden farkl› bir özelli¤i var. O da, don-ma noktas› civar›nda iken, bas›nç artt›kçabu noktan›n düflmesi. Dolay›s›yla, buzu-lun üstünden bile önce, alttaki yüksek ba-

s›nç nedeniyle, taban› erimeye bafllar. Eri-yen sular, ak›fl s›ras›ndaki sürtünme nede-niyle ›s›nmaya yol açmakta ve erime süre-cine yard›mc› olmaktad›r. Buzul bu su kat-man›n›n üzerinde, yerçekiminin etkisiylekaymaya bafllar. Dev kütlesi, tabanda kar-fl›laflt›¤› hemen tüm engelleri k›r›p parça-lamaktad›r. Ço¤unu bünyesine al›r. K›ra-mad›¤› sert granit ve volkanik oluflumlar,etraflar›ndaki yumuflak malzeme oyuldu-¤undan, ç›k›nt›lar olarak kal›r. Buzuluntabandaki katmanlar birbirine kar›flmakta-d›r. Bu yüzden, sa¤l›kl› iklim verisi sa¤la-yamazlar. Buzul ayr›ca, civar tepelerdenüzerine düflen, büyük kaya parçalar› dahilher fleyi, beraberinde tafl›maktad›r. Bütünbunlar› kilometrelerce öteye, ait olmad›k-lar› yerlere götürür. Kayarken etraf›n› Ufleklinde oymaktad›r. Halbuki nehirler Vfleklinde oyar. Bir yandan kaymakta olanbuzul, di¤er yandan da eriyerek geri çekil-mektedir. Buzul alanlar› azald›kça, Dün-ya’n›n yans›t›c›l›¤› azalmakta, iklim dahada ›s›nmaktad›r. Erime h›zlan›r ve geri çe-kilen k›s›mlar, içeriklerindeki yükü, var-d›klar› yere b›rak›r. Jeologlar›n ‘buzul ya-n›lt›c›lar›’ olarak adland›rd›¤› kal›nt›lar(‘erratics’) olarak. Buzuldan geriye kalm›flolan sert kayal›klar›n arkas›nda birikenoval kal›nt›lar, balina görüntüsünde tepe-ler oluflturur (‘crag, tail’). Buzulun gövde-sinde çatlaklar oluflmufltur. S›zan sular,keza sürtünme nedeniyle ›s›nmay› artt›r›perimeyi h›zland›r›r. Gövde nihayet s›rttakibir gölün kenar›ndan yar›ld›¤›nda, göl su-lar› tufan halinde boflal›r. Kuzey Ameri-ka’daki Büyük Göller’in buzullardan kal-ma birikintiler oldu¤u göz önünde bulun-durulursa, bu göllerin hacmi binlerce kilo-metreküpü bulabilir. Tazyikle boflalan devsu hacmi karfl›laflt›¤› hemen herfleyi sü-rükleyip götürür. ‹ri kayalari bile... H›z›yüksekken zemini oyup, yavafllad›¤›ndada birikintilerini, bir nehrin yata¤›ndakikum tepelerine benzeyen dalgal› yap›larhalinde b›rak›r (‘drumlin’).

Bunlar geçmifl buzul dönemlerin kal›n-t›lar›ndan baz›lar›. ABD’nin kuzeydo¤usuHolosen dönem sonunda, belki de tarihinbilinen en büyük tufanlar›na sahne oldu.‘Missoula tufan’lar›ndan geriye kalma,çok flafl›rt›c› jeolojik oluflumlar var.

Kaynaklar:MacDonald G., Muller, R., Lawrence Berkeley Laboratory Report

LBL-36214 (1994).Imbrie, J., Imbrie, K., Ice Ages, Solving the Mystery, Enslow

Publishers (1979).Kious, W.J., Tilling, R.I., This Dynamic Earth: Story of Plate

Tectonics, USGS, US Government Printing Office, 1996.http://muller.lbl.gov/pages/IceAgeBook/history_of_climate.htmlhttp://en.wikipedia.org/wiki/Solar_system#Solar_system_objects#S

olar_system_objects



Türkiye’nin Bilim Çeflmesi:

Yeni lendi!www.biltek.tubitak.gov.tr

webilantek 12/26/05 1:55 PM Page 1

Documents

ik l im D ÜN A M ÜK L E R Ü - bilimteknik.tubitak.gov.tr · fer olduk a opak bir sistem. Troposfe-rin ancak en dÝßÝndaki, g rece ince bir katmanÝn kÝzÝlaltÝ ÝßÝmasÝnÝn