İNSANLARIN YAŞADIĞI DÖNEMDEKİ BAZI JEOLOJİK OLAYLARIN ETKİLERİ

Diğer tüm canlılarda olduğu gibi, insanların yaşamında da, iklim koşulları çok önemli bir yer tutar. Diğer taraftan, dünyamızdaki bir çok olayda olduğu gibi, iklim koşulları da bir çok faktörün (enerji sisteminin) birbirlerini etkilemeleri sonucu değişirler. Şimdi burada kısaca, dünyamız iklimini etkileyen ana faktörleri belirlemeye çalışalım.

Jeolojik Olayların İklime ve Coğrafik Görüntüye Etkileri

Dünyamızı ısıtan enerji kaynağının yaklaşık % 95' i Güneş'ten gelir, yaklaşık diğer %5lik kısmı ise yerin iç enerjisinden sağlanır. Dolayısıyla, dünyamız iklimini etkileyen ana faktörleri irdelerken, Güneş'ten dünyamıza gelen enerjinin hangi faktörlerce denetlendiğini ortaya koymak, dünyamız iklimini etkileyen faktörleri belirlememize yarar.

Bu faktörleri iki ana gurupta inceleyebiliriz: a) Dünyamız dışından kaynaklanan, yani astronomik olaylar; b) Dünyamızdan kaynaklanan, yani jeolojik olaylar.

Astronomik olaylar:

Dünyamıza ulaşan güneş ışınları oranı, Dünyamızın Güneş etrafındaki yörüngesinin şekline bağlıdır. Dünyamızın Güneş etrafındaki yörüngesi ise sabit değildir. Bu yörünge uzunca bir elips şekliyle, dairesele yakın bir elips şekli arasında yaklaşık 100 bin yılda bir değişir. Bu nedenle dünyamızın güneşten aldığı ısı, Güneş’e yakınlığına veya uzaklığına bağlı olarak, yaklaşık 100 bin yıl aralıklarla değişir. Yörünge uzun elips şeklinde olduğunda, yarı kürelerden birinde, yaz-kış sıcaklık farkları çok artarken, diğer yarı kürede yaz - kış farkı neredeyse kaybolur. Bunun sonucu olarak da iklimsel değişimler oluşmaya başlar.

Dünyamız yukarıda belirtilen yörüngesi üzerinde ilerlerken, aynı zamanda kendi ekseni etrafında da döner. Dünyamızın kendi ekseni etrafındaki dönme ekseni, güneş etrafındaki dönme düzlemine dik değildir, ve günümüzde yaklaşık 23° ’lik bir açı yapar. Bu açı da sabit değildir ve yaklaşık 21° ila 25° arasında değişir. Bu değişimin periyodu ise yaklaşık 40 bin yıldır, ve bu nedenle bu peryodlarla dünyamızda iklimsel faktörler değişir. Eğim derecesi arttıkça, yaz - kış arası sıcaklık farkları artar: Dünyamızın hem kuzey hem güney yarı küresinde yazlar daha sıcak, kışlar daha soğuk olmaya başlar. (Eğim derecesi azaldıkça ise, mevsimsel farklar azalmaya başlar.)

Diğer bir astronomik döngü ise, dünya dönme eksenindeki “presesyon” denilen değişim olaydır. Yaklaşık her 20 bin yılda bir gerçekleşen bu “presesyon” değişiminde, bir yarıkürenin mevsimi yaz beklenirken kışa, diğer yarıküreninki ise kış beklenirken yaza dönüşüverir. Örneğin, günümüzde dünyamız Ocak ayında Güneşe en yakın konumundadır ve bu zamanda güney yarıkürede yaz, kuzey yarıkürede kış mevsimi yaşanmaktadır. Temmuz ayında ise, dünyamız Güneş’e en uzak konumundadır ve kuzey yarıkürede yaz, güney yarıkürede kış olur. (Bu nedenle, kuzey yarıkürede iklim koşulları, güney yarıküredeki iklime göre çok daha ılımlıdır.) Yaklaşık her 20 bin yılda bir, dünyamız dönme ekseninin Güneş etrafındaki yörünge düzlemiyle yaptığı 23° lik açı tam zıt yöne kayar, ve Ocak ayı geldiğinde, daha önce ocak aylarında kış mevsimi yaşayan yarıküre yaz mevsimine, kış mevsimi yaşayan yarıküre yaz mevsimine kavuşur. Yani, yaklaşık her 20 bin yılda bir, her bir yarıküre ard arda iki kış veya iki yaz mevsimi yaşamak zorunda kalır!

Milankoviç döngüleri olarak bilinen bu astronomik olaylar dünyamız iklimindeki dış kaynaklı değişimlerin ana nedenlerini oluştururlar (Hays ve diğ. 1976, Imbrie ve Imbrie 1979, Imbrie ve diğ. 1984).

Jeolojik Olayların İklim Koşullarına Etkileri:

Jeolojik olayların iklim üzerindeki etkileri de bir kaç ana başlık altında toplanabilir.

Yeryuvarında kayaçların ayrışması sırasında, gerek silikatlı mineraller, gerek karbonatlı mineraller, CO₂ ve H₂O ile reaksiyona girerek Ca(HCO₃)₂ bileşiminde bir ürün oluştururlar ve bu ürün eriyik olarak denizlere taşınır.

Örneğin Silikatlar şu şekilde ayrışırlar: CaSiO₃ + 2CO₂ + H₂O = Ca(HCO₃)₂ + SiO_{2 .}

Karbonatlar ise şu şekilde ayrışırlar: CaCO₃ + CO₂ + H₂O = Ca(HCO₃)₂

Denizlerde gittikçe yoğunluğu artan bu eriyikler, zaman içinde kireç olarak tekrar çökelmeye başlarlar; yani reaksiyon şu şekilde gelişir: Ca(HCO₃)₂ = CaCO₃ + CO₂ + H₂O

(Koyu renkli yazılan bileşikler katı fazları belirtirler. Yani, bir süre sonra, denizlerdeki bikarbonat iyonları, kireç olarak çökelerek, deniz tabanında bir katman oluştururlar.)

Bu anlatılanların anlamı şudur: Ayrışma sonucu, her ayrışan bir silikat molekülü başına 2 CO₂ molekülü bağlanarak, denizlere taşınırlar ve zamanla denizlerde çökeltilerek tortul karbonat kayacı oluşturulur ve atmosferden 2 CO₂ molekülü eksilir. Atmosferdeki CO₂ gazı “sera gazıdır”, yani, dünyamıza gelen kısa dalga boylu güneş ışınlarını geçirirler, ama dünyamıza çarptıktan sonra uzun dalga boylu ısı ışınlarına dönüşen enerji kaynağının tekrar uzaya salınmasına engel olurlar. (Sera bahçelerindeki camlar da aynı etkiyi yaparlar.) İşte bu nedenden dolayı, atmosferden CO₂ gazı eksildikçe, dünyamız iklimi soğumaya başlar, çünkü, sera etkisi yapacak CO₂ molekülü sayısı azalır ve dünyamıza gelen güneş enerjisinin büyük bir kısmı tekrar uzaya kaçar.

Dünyamız atmosferindeki CO₂ miktarı, yeryuvarında oluşan sürekli aşınmalar ve denizlerde gerçekleşen sürekli tortulaşmalar nedeniyle yeryuvarı tarihi boyunca genelde bir azalma göstermektedir. Ancak, yeryuvarının iç dinamiği nedeniyle oluşan dağ oluşumları etkinlikleri nedeniyle, CaCO₃ çökeli olarak bağlanan bu karbondioksit moleküllerinin bir kısmı, magmatik faaliyetler sonucu (CaCO₃ = CaO + CO₂) tekrar CO₂ olarak atmosfere geri verilir ve bu şekilde biraz telafi edilmiş olur.

CO₂ dünyamızda bu türde bir döngü içindedir. Ancak bu döngü sisteminde, yeryuvarında ayrışmanın çok hızlı olduğu (yani atmosferden çok CO₂ çekildiği) dönemlerle, atmosfere çok CO₂ verildiği dönemler her zaman çakışmazlar ve bunun sonucu, dünya ikliminde sera etkisinin azaldığı ve arttığı zamanlar olur. Ayrışmanın en çok olduğu zamanlar, yeryuvarı topografyasının en yüksek olduğu zamanlardır; çünkü bir yöre ne kadar yüksekse, o oranda hızlı ayrışmaya uğrar; dolayısıyla da atmosferde o oranda CO₂ azalması olur; yani dünyamız soğumaya başlar! Yeryuvarı topografyasının en yüksek olduğu dönemler, dağ oluşumu (orojenez) dediğimiz zamanlardır. Gerçekten de, dünyamızdaki her büyük orojenik dönemden sonra, buzul devirlerine girildiği, yeryuvarı yıllıklarında kayıtlıdır.

Jeolojik olayların dünya iklimine etkisi, dünya coğrafik görüntüsünü değiştirmekle de oluşur. Şöyle ki: Dünyamıza gelen güneş enerjisinin bağlanan miktarıyla yansıtılan miktarı coğrafik yüzeye göre değişmektedir. Örneğin denizler, gelen enerjinin %9unu yansıtmakta (%91ini depolamakta); karalar yaklaşık %25ini yansıtmakta (%75ini depolamakta); kar veya buzullarla kaplı bir yüzey ise %80ini yansıtmakta (%20sini ancak depolayabilmektedir). Jeolojik olaylar sonucu, karasal alanlarla denizel bölgeler zaman içinde birbirine dönüştürülebilmekte, dolayısıyla, bir yarıkürenin enerji depolama kapasitesi artırılabilmekte veya eksiltilebilmektedir. Buna ek olarak, dağ oluşumu sırasında, bir bölgenin deniz seviyesinden yüksekliği gittikçe artırılmakta; yükselti arttıkça, yüzey soğumakta ve soğuk ortamlarda yağış kar olarak yağmakta; karla kaplı bölge arttıkça, güneşten absorplanan enerji miktarı gittikçe azalmakta ve ortam gittikçe soğuk iklime doğru kaymaktadır.

Dünyamızın son 70 milyon yıllık dönemine ait, oksijen izotopu ölçümlerine dayalı, ortalama okyanus suyu sıcaklığı değerleri. Görüldüğü üzere son 50 milyon yıldır dünyamız sıcaklığı gittikçe azalmaktadır.

Dağ kuşaklarının ve okyanusların dünya üzerindeki yönlenmeleri de iklime çok büyük etki yaparlar. Şöyle ki: Kuzey-güney yönlü uzanan bir dağ sırası ile, doğu-batı yönlü uzanan bir dağ sırasının iklim üzerinde çok farklı etkileri vardır. Dünyanın en çok ısı depolanan yerleri ekvatora yakın kuşaklardır. Doğu - batı uzanımlı dağ zincirleri, atmosferde oluşacak olan kuzey - güney yönlü atmosfer döngülerini engelleyeceklerinden dolayı, ekvator kuşağında biriken ısının kutup bölgelerine gitmesine engel olurlar. Aynı şekilde, okyanusların uzanım şekli de çok önemlidir. Atlantik Okyanusu gibi, kuzeyden güneye kadar uzanan okyanus sistemleri, okyanus içinde ekvatordan kutuplara doğru oluşan derin okyanus akımlarının oluşmasına olanak verdiklerinden, dünya ikliminin ılımanlaşmasına yol açarlarken, tersi durumlarda iklim sertleşmesine neden olurlar.

Daha bunlar gibi bir çok faktör dünya ikliminin değişiminde etkili olmaktadır. Ama en önemli olanlar bunlardır. Bu faktörlerden hiç biri tek başına buzul devri oluşturmaz, ancak bunların birbirleriyle üst üste gelmeleri, artırıcı veya eksiltici etkilerin üst üste çakışmaları sonucu dünyamızda anormal iklim koşulları ortaya çıkmaktadır.

Dünyamız, yaklaşık son 50-60 milyon yıllık döneminde büyük bir dağ oluşumu dönemi geçirmiş ve bunun sonucunda da, doğu - batı uzanımlı Alp - Himalaya dağ kuşağı ortaya çıkmıştır. Bu dağ kuşağının oluşumu hala tam olarak gerçekleşmiş değildir ve sıkışma-yükselme eğilimi hala yer yer devam etmektedir. Bu aşırı yükselmeye bağlı olarak gerçekleşen hızlı ayrışma nedeniyle, atmosferdeki CO₂ sera gazı hızla eksilmekte ve dünyamız iklimi yaklaşık 50 milyon yıldan beri sürekli soğumaktadır (Şekil 37’ye bak). Son 2 milyon yıllık döneme (Kuvaterner’e) girildiğinde, soğumanın çok daha hızlandığı saptanmıştır. Yukarıda belirtilen astronomik döngülerin etkileri de hesaplanmaya katılınca, son 2 milyon yıl içinde, yaklaşık her 100 bin yılda bir, uzun süreli (yaklaşık 100 bin yıllık) çok soğuk buzul devirleri ve bunlar arasında kısa (yaklaşık 10 bin yıl) süreli ılıman buzul-arası dönemler oluşumu gerçekleşmiştir. Bu buzul devirlerinden sonuncusu yaklaşık 130 bin yıl önce başlamış ve yaklaşık 14 bin yıl önce sona ermiştir.

Son buzul devri süresince, jeolojik verilere dayanılarak oluşturulan, dünyamızın coğrafik görüntüsü.

 Şimdi bu buzul devirlerinde dünyamızda nelerin nasıl değiştiğine bakalım. Şekil 37’deki harita, buzul devirlerindeki dünyamızın coğrafik görüntüsünü vermektedir. Haritada görüldüğü üzere, buzul devirlerinde, kutup bölgelerine yakın kuşaklar tamamen buzul örtüsü altında kalıyorlar ve haritadan siliniyorlar! Örneğin Norveç, İsveç, Finlandiya, Danimarka, Kanada gibi ülkelerin tümü; İngiltere, Almanya, Polonya, Rusya ve USA gibi ülkelerin kuzey kesimleri, kalınlığı kilometrelere varan buzullarla kaplanmışlardır. Bunların haricinde, Alp - Himalaya dağ kuşağı, And dağları gibi yüksek dağ silsilelerinin üzerlerinde de kalın buzul oluşumları var. Dünyamızda bu kadar büyük bir buzul örtüsü oluşması için, elbette bir o kadar suyun denizlerden buharlaşması ve dolayısıyla deniz seviyesinin de o oranda alçalması gerekir. Bu olay da aynen böyle olmuştur ve buzul devirlerinde dünyamızdaki deniz düzeyi, günümüzdekinden yaklaşık 130m daha düşük bir seviyededir. Deniz düzeyinin yaklaşık 130m daha düşük olduğu bir dünyanın coğrafik görüntüsü de elbette yine çok farklıdır: İngiltere ile Avrupa arasındaki Manş denizi kaybolmuştur ve İngiltere Avrupa’ya tamamen bitişiktir; Asya ile Kuzey Amerika’yı ayıran Bering Boğazı geniş bir kara köprüsüne dönüşmüştür ve Asya ile Kuzey Amerika birbirleriyle tamamen bitişiktir (ve bu kara köprüsünden yaklaşık 20 bin yıl önceleri ilk insanlar K. Amerika’ya geçmişlerdir, daha öncesinde ise Amerika’da hiç insan bulunmamaktadır. Halbuki Asya, Avrupa ve Afrika’da insanlar 2.5 milyon yıldan beri yaşamaktaydılar!). Güney Doğu Asya bölgesindeki adalar arasındaki denizler yoktur ve tüm bu alan devasa bir ova gibidir; Avustralya ile Asya, aralarındaki deniz seviyesinin düşük olması nedeniyle, çok daha geniş bir yüzeye kavuşmuşlardır ve birbirlerine neredeyse değecek kadar yakın görünürler; Basra körfezi tamamen kara halindedir ve Arabistan bir yarımada değil, Asya’ya tamamen bitişiktir (aralarında sadece Dicle-Fırat ikilisinin yatağı vardır), vs...