56 Milyon Yıl Önce İklim Değişikliğinin Başlıca Nedenlerinden Biri Keşfedildi
Paleosen-Eosen Termal Maksimum (PETM), ~56 milyon yıl önce meydana gelen ve yaklaşık 200.000 yıl süren, Dünya’nın küresel yüzey sıcaklığının ~5°C yükseldiği bir küresel ısınma dönemidir.
Bu hipertermal (kısa süreli ısınma) olayın nedenine ilişkin hipotezler arasında yörüngesel zorlama (Dünya’nın ekseninin ve yörüngesinin eğimindeki değişim nedeniyle gelen güneş radyasyonundaki değişiklikler) nedeniyle metan hidratların (metan ve sudan oluşan buz benzeri katılar) dengesinin bozulması ve deniz kayalarının ayrışmasına neden olan karaların yükselmesi yer almaktadır.
Ancak Climate of the Past dergisinde yayımlanan yeni bir araştırma, Kuzey Atlantik’teki volkanik faaliyetlerin atmosfere önemli miktarda sera gazı katkısı yaptığını ortaya koymuştur (63-54 milyon yıl önce aktifti ancak 56-54 milyon yıl önce volkanizmanın zirvesini yaşadı).
Artan karbon emisyonları, o dönemde okyanuslarda yaşayan fosil mikroorganizmalar olan foraminiferlerin (delikliler) kabuklarında kaydedilen hafif karbon (12C) miktarındaki belirgin artışla aynı doğrultudadır. Dünya yüzeyinden yayılan ısıyı hapsederek ve emerek sera etkisini arttırır ve sürekli artan sıcaklıkların pozitif bir geri besleme döngüsüne neden olur.
Bu volkanizma, Grönland, Birleşik Krallık’ın kuzeyi ve Norveç’in batısı arasında yer alan geniş bir Kuzey Atlantik Magmatik Bölgesi’ni (NAIP) kapsamakta olup, toplam magma hacminin 1.000.000 km3’e kadar çıktığı ve bunun da 35.000 gigatonluk bir karbon rezervuarına eşit olduğu düşünülmektedir.
NAIP’nin PETM iklim değişikliğine katkısını belirlemek için Oslo Üniversitesinden Dr. Morgan Jones ve meslektaşları, PETM öncesinden olay sonrasına kadar tam bir kesitin mevcut olduğu ve binlerce yıl boyunca deniz tabanından yükselmiş olan Danimarka’nın Fur adasında korunan tortu kayıtlarına yöneldi.
Burada, bilim insanlarının volkanik aktiviteyi, hidroloji rejimlerindeki değişiklikleri ve ayrışmayı belirlemek için belirli elementler açısından analiz ettikleri NAIP’den elde edilen yüzlerce kül katmanı (>1 cm kalınlığında) bulunabilir. Bu tür ölçümler proksi olarak adlandırılır ve emisyonları, gerçek zamanlı olarak ölçmek için aletler kullanabildiğimiz günümüzden farklı olarak, doğrudan ölçümler mevcut olmadığında geçmiş çevresel koşulların bir göstergesini sağlar.
Danimarka’nın Fur adasındaki Stolleklint Plajı’nın fotoğrafı, siyah çizgiler kül katmanlarını ve PETM öncesi, zirvesi ve sonrası aşamaları göstermektedir. Kredi: Jones ve ark. 2023/ Stokke ve ark. 2021
Volkanik proksiler arasında patlamalar sırasında açığa çıkan ve organik madde ile biriken cıva ve osmiyum bulunmaktadır. Bunların ardıllık boyunca giderek zenginleşmesi, olay sonrası toparlanma evresinde oldukça hızlı bir düşüşten önce PETM’ye giden yüksek NAIP aktivitesine işaret etmektedir. Bu, bazaltik patlamalar ve magma intrüzyonları ile temas nedeniyle termojenik gaz giderme (çözünmüş gazların sıvılardan uzaklaştırılması) işlemlerinden oluşmuş olabilir.
İkinci durumda, yüksek seviyelerdeki metan, 100 yıllık bir süre boyunca ısıyı hapsetme konusunda karbondioksitten 28 kat daha güçlü bir sera gazı olduğu için küresel ısınmaya önemli ölçüde katkıda bulunmuştur. Dr. Jones, bu dönemde NAIP’nin aktivitesinde efüzyondan (lavların yere dökülmesi) patlamaya (örneğin kül bulutları ve volkanik bombalar dahil) doğru belirgin bir değişim olduğunu öne sürmektedir.
Paleoiklim vekilleri arasında karbon, lityum ve osmiyum bulunmaktadır; son ikisi silikat ayrışmasının izleyicileridir. Lityum ve osmiyum bollukları, küresel ısınmaya bağlı olarak daha yoğun bir hidrolojik döngüden kaynaklanan gelişmiş silikat ayrışması ve erozyonunu vurgulayarak, zirve sırasında ve ardından PETM sonrasında artmaktadır. Bununla birlikte, lityum ölçümleri zamanın paleo sıcaklığına tam olarak uymamaktadır; Dr. Jones ve meslektaşları NAIP’nin yükselmesinin, ayrışma ve erozyonun gerçekleşmesi için daha fazla açık kaya sağlamaya katkıda bulunacağını öne sürmektedir.
Silika bakımından zengin bazaltik lav akıntılarının PETM sonrası ayrışması, atmosferdeki karbondioksiti kullanarak karbonat ve bikarbonat bileşikleri oluşturmuş ve bu, sera gazını kayanın içine hapsederek karbondioksiti çekmeye ve dolayısıyla iklim olayından sonra toparlanmaya yardımcı olmuştur. Buna ek olarak, gelişmiş bir hidrolojik döngü külleri gömülmek üzere denize taşımış, bu da atmosferden ve hidrosferden daha fazla karbonun uzaklaştırıldığı negatif bir geri besleme döngüsü yaratılmasına yardımcı olmuştur böylece sera zorlaması azalmış ve küresel sıcaklıklar düşmüştür.
Volkanik kayıtların tamamının burada korunmadığını belirtmek gerekir, zira sadece en patlayıcı püskürmelerin külleri Kuzey Atlantik’ten Danimarka’ya kadar ulaşarak milyonlarca yıl sonra bilim insanları tarafından korunup keşfedilebilirdi. Jeolojik zaman ölçeklerindeki iklim değişikliği olayları üzerinde daha yapılacak çok çalışma olsa da, bu olaylar gelecekteki küresel ısınmaya bir pencere açarak hem doğal hem de insan kaynaklı karbondioksitin dünyamızı nasıl etkileyeceğini anlamak açısından önemlidir.
Kaynak: https://phys.org
Derleyen: Simge Kara