Katalog

J EOLO J İ İ K L İ M B İ L İ M K A LITIM nedir? lara yerleşirler. öldüklerinde dibe batarak deniz tabanı tortularına karışırlar. Kabuklarındaki karbonat yaşadıkları deniz suyunun bazı özelliklerini korur. Böylece binlerce yıl öncesine ilişkin veriler sağlanabilir. Artık deniz suyundaki oksijen oranının dünyanın buzullarında ve buz tabakalarında depolanan su oranına çok yakın olduğu bilinmekte. Ağır izotopu (018) taşıyan su molekülleri hafif izotopu (016) taşıyanlardan daha hızlı yoğunlaşıp yağmur olarak düşme eğiliminde olurlar. Böylece sıcak okyanuslardan buhariaşan su buharı kaynağından uzaklaşınca. 018 okyanuslara yağmur olarak döner. Sonuç olarak buz dağlarına ve buz tabakalarına yağan kar görece olarak 018'den arınmıştır. 018'i az olan buz arttıkça, okyanuslarda bu izotop artar. Buz tabakaları ne kadar büyürse, deniz suyundaki ve tabii tortularındaki 018 oranı o kadar artar. bir eksikliğin bulunduğunu gösteriyordu; okyanusun. Ancak okyanusun olağan hareketleri ve işlemlerindeki büyük bir kayma atmosferin bileşiminde bu kadar dramatik bir değişime neden olabilirdi. İlk veriler fosillerden Buzul çağı okyanusunun farkhlığına ilişkin ilk veriler fosillerden elde edildi. MIT: ten Edvvard A. Boyle bugünün okyanuslarındaki kadmiyum dağılımının fosfat ve nitrat gıdalarınınkine bilinmeyen bir nedenle uyduğunu keşfetti. Radmiyum iyonu kalsiyumla aynı elektrik yükte ve büyüklükte olduğu için Boyle, kadmiyumun foramineferal kabukların kalsiyum karbonatındaki kalsiyumun yerini tutabileceğini tahmin etti. Bu doğruysa, tortulardaki kabukların kadmiyum ölçümleri, buzul okyanusundaki fosfat ve nitrat dağılımını ortaya koyabilirdi. Boyle, daha sonra tortulardaki kadmiyumu ölçtü. Sonuç heyecan vericiydi: Buzul çağı sırasında, 14.000 yıl öncesine kadar Atlantik'te bugünkü dolaşımın izi bile yoktu. Denizden ve karadan elde edilen verilere göre 14.000 yıl önce okyanus ve at Amerika'nın kuzeydoğusu buzul koşullarına döndüler. Polen kayıtları buzul sonrası Avrupası'nda bulunan ormanların yerlerini buzul otlarına ve çalılara bıraktıklarını ortaya koymakta. 1.000 yıl kadar sonra bu soğuk dönem birdenbire 20 yıl kadar kısa bir sürede sona erdi. Boyle'un kadmiyum ölçümleriyle Kuzey Atlantik'teki yüzey suları foraminefera kayıtlarıyla birlikte neler neler olduğunu ortaya koyuyor. Her iki unsur Younger Dryas'ın başlangıcında buzul durumlarına dönerler. Bölgedeki soğuk ancak 1.000 yıl sonra kırıldı. Kuzey Amerika buz tabakası 14.000 yıl önce çekilmeye başladı; erimesi için geçen 7.000 yıl boyunca bugünkü Amazon Nehri'yle aynı oranda temiz su salmış olmalı. Buz çağında okyanusatmosfer işlemlerindeki bir değişiklik dünyayı bir bütün olarak nasıl soğutabıldi? Grönland ve Antarktika buz deliklerinden alınan ömekler yanıtın bir kısmını verir. Son buzul dönemindeki düşük atmosferik CO2 düzeyi soğuma sürecini desteklemiştir; CO2 Güneş enerjisini tutarak Dünya yüzeyini ısıtan bir sera gazıdır. Evrimde hücrelerin işbiriiği Cyanophora paradoxa adlı alg, eskiden bağımsız basterller olabileceği düşünülen simblontlan içinde banndınyor. Tortuların analizi Deniz tabanında açılan yüzlerce delikten alınan tortuların analizi 1976'da bu kayıtların yörünge süreçlerindeki dönemsellikleri içerdiğini gösterdi. Dünyadaki buz kütlelerinin hacmi son 800.000 yıl boyunca her 100.000 yılda bir en üst düzeye ulaştı, ki bu süre dışmerkezlilikteki değişim dönemlerine uymaktadır. Ayrıca her çevrimde buz hacmindeki küçük azalmalar kabaca 23.000 ve 41.000 yıllık aralarla oldu. Toronto Üniversitesi'nden Peltier ve Hyde, kritik boyuta ulaşan buz kütlelerinin altında kalan yer kabuğu kayalarının kırıldığı, böylece çöken buz kütlelerinin düşük seviyede ısıyla kısmen eridiği tezini savundu. Bu model Kuzey Yarıküre'deki mevsimsel değişiklikleri temel almaktaydı. Oysa Güney Yarıküre'de de buzullar genişliyor ve daralıyor. Ohio State Üniversity'den John H. Mercer ve Washington Üniversity'den Stephen C. Porter son buzul çağı sırasında mevsimlerin farklı bir program içinde değişmelerine karşın Güney Yarıküre'de iklimin aynı zamanlarda değiştiğini gösterdiler. Başka araştırmacılar da son buz çağı sırasında dağ buzullarının da genişlediklerini saptadılar. Bulgular tropik bölgelerde (Yeni Gine, Havvaii, Kolombiya ve Doğu Afrika), ılımlı güney enlemlerinde (Şili, Tasmanya ve Yeni Zelanda), ılımlı kuzey enlemlerdeki (Alpler, Himalayalar) sonuçları göstermekte. Grönland ve Antarktjka'yı hâlâ kaplayan buz tabakalarında açılan deliklerden alınan örneklerin incelenmesiyle, son buzlanma döneminde her iki kutbun bugünkü ısılarından 10 derece C düşük ısıya kadar soğudukları anlaşıldı. Bu araştırmalar sırasında, buzun arasında sıkışıp kalmış eski havanın CO2 içeriği de ölçüldü. Son buzul çağı sırasında atmosferin CO2 yoğunluğunun, buzullar arası dönemdeki düzeyin 2/3'ü kadar olduğu saptandı. Bu da iklimin bileşiminde Derinden geçen tuzlu akıntı, dünyanın butun okyanuslarını dolaşarak, atmosfer tarafmdan taşınan su buharının tamamlayıcısı görevini görür. (Açık tonlu oklar, sığ dönüş akıntısının yönünü gösteriyor). Akıntı, fazla buhariaşma nedeniyle genellikle tuzlu ve yoğun olan 'kuzey yönlü ılık su akıntısının' bulunduğu Kuzey Atlantik'ten başlayarak, yoğunluğunun artmasına neden olan bir soğuma aşamasından geçer. Sonra oldukça derinlerden geçerek, Atlantik'in guneyıne doğru yolalır. mosferin işlemlerinde peş peşe değişiklikler yaşandı. Okyanustaki dolaşımın şekli değişti, her iki yarıküredeki buzullar gerilemeye, dünya çapında ısınma sinyalleri vermeye başladılar; atmosferin CO2 düzeyi buzullar arası dönemin düzeyi ne yükselmeye başladı. Bu olayların bağlaşık okyanus atmosfer sistemınin büyük çaplı bir yeniden organizasyonuna, buzul çağı tarzından buzullar arası tarzda bir sıçramaya işaret ettiğı açıktır. Bu tarz kaymalarının asıl nedeninin mevsimlerdeki değişiklikler olduğunu düşünmekteyiz. Buzullar çekiliyor Younger Dryas adı verilen ve buzulların çekilmeye başlamasından binlerce yıl önce olan bir iklım olayı bu konunun yankısı sayılabilir. 11.000 yıl önce buzullar gerilemeye başladı ve ısı buzullar arası düzeyine yükseldi. 100 yıl kadar kısa bir sürede, aniden Kuzey Avrupa ve Kuzey iki başka değişiklik daha bu sürecı etkilemiş olmalıdır. Buzul çağında havadaki toz fazlalığı ve metan bulunması kuru bir iklimin belirtileridir. Bu ek unsurlar da bir araya getirilse bile buzul ve buzullar arası dönem ısı farklarını açıklamaya yetmez. Bir başka olasılık okyanusatmosfer sisteminin yeniden organizasyonunun bulutların özelliklerini değiştirerek daha yansıtıcı hale gelmelerine neden olmuş olmasıdır. Bütün veriler 14.000 ve 13.000 yıl önce Kuzey Atlantik sularının ısındığını, kuzey buzlarının And dağlarının buzlannın erimeye başladıklarım, Avrupa'da yeniden ağaçların belirdiğini Antarktika ve Güney Çin Denizi'ndeki plankton ekolojisindeki değişikliklerin ortaya çıktığını göstermekte. Böylece artık astronomik etkilerin özellikle kuzey enlemleri etkıleyerek dünya çapında iklim değişikliklerine neden olabileceği biliniyor. Öyleyse iklim sistemi yine değişebilir mi? LJ vrimsel endosimbioz kuramı, evrimin ilk evrelerinde iki basit canlının karşılıklı yarar gözeterek birlikte yaşamast simbioz sürecinde canhlardan birinin diğeri tarafmdan organlzmasının içine alınarak "endosimbiotik" yapıda daha karmaşık ve yeni organizmaların ortaya çıktığını öne sürer. Bu temel evrimsel bıyolojik kuram yeni keşiflerle desteklendi. Tek hücreli yeşil alg'in (Chlamydomonas) suda hareket etmesini sağlayan kamçı şeklindeki uzantısının DNA'sı, endosimbioz kuramının doğruluğunun göstergesi kabul ediliyor. Bilim adamlarına göre şimdi alg'in bir parçası olan kamçı, milyonlarca yıl önce tek başına yaşamını sürdüren bir organizmaymış. Yıne endosimbioz kuramına göre bugün normal bitki veya hayvan hücrelerinın organellerini (iş(evsel küçük bölümlerini) oluşturan parçaları, geçmişteki bağımsız canlılar olabilir. DNA, normal izole hücreçekirdeğinden başka bitki hücresinin enerji kaynağı olan kloroplast organelinde bulunuyor. Aynı şekilde yeşil alg'in kamçısında DNA bulunuyor. DNA bulunması, bu organellerin eskiden bağımsız birer canlı olduğunun kanıtı sayılıyor. Bugünkü yeşil alglerin sahip olduğu kamçıların ataları muhtemelen spiroket grubu bakteriler olabilir. Şimdi ise bağımsızhktan vazgeçip alglerin hareket aracı olmuşlar. Gerçi endosimbioz ilkesi henüz evrim biyologlarınca kesinleşmiş kabul edilmiyor, ama yine de inandırıcılığı yüksek bir kuram. Nitekim tatlısu alglerinden Cyanophora paradoxa'nın hücre gövdesinde büyük, Cyanelle adı verilen endosimbiontların bulunması bu kurama yeni bir katkı sağladı. Tatlısu alglerınin "kiracısı" sayabileceğimiz cyanellerin birçok özelliği, önceden mavi algler olarak adlandırılan Cyanobacter'lerin birçok özelliğiyle uyuşuyor. Cyaneller artık tek başına bağımsız yaşayamıyorlar, ancak kendi kalıtım maddeleri bulunuyor. Kloroplastlar gibi onlar da "evsarjiplerini" enerjileriyle besliyor. (i.m.) E 75