Volkan Patlamalarının İklimi Dengesizleştirmesi

Dünya, yaklaşık 12.000 yıldır buzul çağını takip eden daha sıcak bir dönem olan Holosen çağında bulunuyor. Ancak bu çağda, bazıları birkaç yüzyıl süren ve buzulların genişlemesine yol açan yaklaşık 22 ani soğuk dönem yaşandı.

"Şimdiye kadar bu olgu için ikna edici bir açıklama yoktu. Her zaman bir şeyler eksik gibi görünüyordu," diyor İsviçre Ulusal Bilim Vakfı (SNSF) tarafından finanse edilen Basel Üniversitesi'nden araştırmacı Alice Paine. Şüpheli nedenler arasında güneye doğru sürüklenen buz dağlarının etkisi, güneş aktivitesindeki dalgalanmalar ve okyanus akıntılarındaki değişiklikler yer alıyordu.

Doktora sonrası araştırmacı, uluslararası bir ekiple birlikte, şimdi başka bir fikri daha ayrıntılı olarak inceledi: volkanik aktivite. Nature Communications* dergisinde yayınlanan çalışmaları, volkanik patlamaların uzun süreli soğuk dönemlerin tetikleyicisi olma olasılığının çok yüksek olduğunu gösteriyor. Araştırmacılar ayrıca altta yatan mekanizma için ikna edici bir açıklama sunuyor.

Eş zamanlı volkanik patlamalar ve buzulların büyümesi

Ekip, Holosen dönemindeki büyük volkanik patlamalarla ilgili mevcut tüm bilgileri çok çeşitli kaynaklardan derledi. Bu tür 51 patlama yaşandı ve bunların çoğu Pasifik Ateş Çemberi olarak adlandırılan batı Pasifik bölgesinde meydana geldi. Bu bölge, tektonik plakaların çarpışması ve birbirinin üzerinden kayması nedeniyle birçok aktif volkan içermektedir; bu durum büyük ve patlayıcı püskürmeleri tetikleyebilir..

Arktik ve Antarktika'dan alınan buz çekirdekleri ve kül birikintilerinde hapsolmuş organik maddelerin tarihlendirilmesi yoluyla volkanik olayların zamanlaması son derece yüksek bir doğrulukla belirlenebilir. Volkanik kayaçların güncellenmiş tarihlendirilmesi ek bilgiler sağlamıştır.

Araştırmacılar daha sonra bu bilgileri Holosen dönemindeki daha uzun süreli soğuk dönemlerin oluşumuyla karşılaştırdılar. Bu evrelerin tarihlendirilmesi esas olarak buzulların maksimum yayılımı hakkındaki bilgilere dayanıyordu. Bu, buz dilleri tarafından itilen kaya malzemesi olan morenlerin analiz edilmesiyle yapıldı.

Sonuç: Buzulların genişlemesinin yüzde sekseninden fazlası, en az bir volkanik patlamayla aynı dönemde gerçekleşti. Paine, "İstatistiksel analizimizin sonuçlarını mevcut paleoklimatik rekonstrüksiyonlarla birleştirerek, bunun bir tesadüf olmadığına çok eminiz. Dahası, analiz aynı zamanda mekanizmalarla ilgili önceki tüm bulguları da bütünleştiriyor," dedi.

Sıcaklık koşulları dengesiz hale gelir.

Bu teorilere göre, volkanik bir patlama bazen Dünya'nın enerji dengesini o kadar şiddetli bir şekilde bozabilir ki, küresel iklim değişikliğine neden olabilir: Patlama, atmosfere kükürt parçacıkları fırlatır ve bu parçacıklar gelen güneş ışığını yansıtır. Bu, Kuzey Yarımküre'deki Dünya yüzeyini soğutur.

Arktik deniz buzu genişler ve okyanusun atmosfere daha az ısı salmasına neden olur. Bu, okyanus akıntılarını değiştirir. Ekvator çevresindeki yağmur yüklü alçak basınç sistemi de güneye doğru kayar ve soğuk bölge genişler.

Paine, "Tüm bu etkiler birbirini güçlendirir; kartopu etkisi gibi çalışır" diyor. Sonunda, özellikle İsviçre gibi daha yüksek rakımlarda buzullar oluşmaya başlayacak kadar soğuk olur.

Ancak bunun gerçekleşmesi için belirli koşulların karşılanması gerekir. Örneğin, volkanik patlama çok zayıfsa, kükürt parçacıkları üst atmosfere ulaşamaz. Ancak, kuvvet çok güçlü ise, toz sütunu kendi ağırlığı altında çökebilir ve sonuç olarak üst atmosfere nispeten az miktarda kükürt ulaşır.

Paine, bu olayın 1816'da yaşanan "Yazsız Yıl" ile karıştırılmaması gerektiğini vurguluyor. O dönemde, günümüz Endonezya'sındaki Tambora yanardağının patlaması, sıcaklıkta birkaç derecelik bir düşüşe yol açarak dünya çapında ürün kıtlığına ve açlıklara neden olmuştu. Ancak bu etki, toz parçacıkları atmosferden kaybolana kadar sadece bir yıl sürmüştü.

Uzun süren soğuk hava dönemlerinde durum farklıdır. "Kükürt parçacıkları sadece kartopu etkisini başlatır. Ancak bunların Dünya sistemi üzerindeki etkileri, parçacıklar atmosferden temizlendikten çok sonra bile, on yıllarca hatta yüzyıllarca sürer."

Tahminler zordur.

En önemli sorulardan biri, volkanik patlamaların tetiklediği bu tür soğuk dönemlerin yakın gelecekte tekrar yaşanıp yaşanmayacağıdır. Araştırmacı, "İncelediğimiz olaylarda iklim esasen doğal halindeydi" diye belirtiyor. Ancak şu anda, insan etkisi nedeniyle eşi benzeri görülmemiş bir durumda.

Bazı araştırmacılar bunun, volkanik patlamalar gibi olaylar sırasında iklimi iklim değişikliğine çok daha duyarlı hale getirebileceğine inanıyor. Diğerleri ise, atmosferde şu anda meydana gelen büyük değişiklikler göz önüne alındığında, günümüzdeki bir volkanik patlamanın okyanusta bir damladan farksız olduğunu savunuyor. Paine, "İklimimiz ne kadar çok değişirse, süreçler o kadar karmaşık hale gelir" diyor. "Bilgimizde doldurulması gereken büyük bir boşluk hala var."

Basın irtibat görevlisi:

Alice R. Paine

Çevre Bilimleri Bölümü

Basel Üniversitesi

Bernoullistrasse 32

4056 Basel

Tel.: +41 61 207 2880

E-Mail: alice.paine@unibas.ch

Editör notu: Görsel hakları ilgili yayıncıya aittir.