Bugün artık yerkürenin ikliminin hissedilir bir şeklide değiştiğini biliyoruz. Araştırmalar iklimin geçmişte sürekli değiştiğini göstermektedir ve gelecekte değişmeyeceğini ise kimse söyleyememektedir.
Yerkürenin Değişen İklimi
Araştırmalara göre yaklaşık 18.000 yıl önce yerküre bundan daha soğuk bir iklimin etkisindeydi. Kuzey Amerika ve Avrupa’nın büyük bir bölümü buzlarla kaplıydı. Bugün yeryüzündeki buzullar karanın yaklaşık %10’unu kaplamaktadır. Bu buzulların çoğu Grönland ve Antarktika buz katmanlarından oluşmaktadır. Buzulların zamanla katmanlı şekilde birikmesi bilim adamlarının geçmiş iklim değişikliklerini ölçmelerine imkan sağlamıştır. Eğer küresel sıcaklık yeterince artsa ve bu buzun hepsi eriseydi okyanus seviyesi 65 m kadar yükselecekti. New York, Tokyo ve Londra gibi önemli şehirler sular altında kalacaktı. Aslında küresel sıcaklıktaki bir kaç derecelik bir artış bile deniz seviyesini yarım metreden daha fazla yükseltebilir, sahil şehirlerini sular altında bırakabilir.
Bilim adamları geçmişe ait bulabildikleri verileri kullanarak çağlar boyunca iklimin bölgelere göre nasıl değiştiğini tahmin etmeye çalışmışlardır. Okyanus ve göllerin diplerinden çıkarılan tortu, fosil bitkiler, Grönland ve Antarktika’ daki buz katmanlarından elde edilen bilgiler, ağaçların gövdesinde büyüme ile oluşan halkalar ve daha başka bilgiler kullanılarak yerkürenin değişik bölgelerinin geçmişteki ikliminin ve sıcaklığının nasıl değiştiği tahmin edilmektedir.
Çağlar Boyunca İklim
Yerküre tarihi boyunca küresel iklimin bugünkünden 8 ile 15 derece daha sıcak olduğu düşünülmektedir. Bu sürenin birçok bölümünde kutup bölgelerinde buz yoktu. Bu ılık zamanlarda ara ara bazı buzullaşma periyotları görülmüştür. Jeolojik kanıtlara göre böyle bir buzullaşma cağı yaklaşık 700 milyon yıl önce (m.y.ö.), bir diğeri de 300 m.y.ö. olmuştur. En son buz çağı, 2 m.y.ö. meydana gelmiştir. 18.000 – 22.000 yıl kadar önce kuzey Amerika’da buzullar maksimum kalınlığa ulaştı ve 8000 yıl kadar önce de tamamen ortadan kalktı. 1000 yıl kadar önce kuzey yarımküre daha ılık ve kuruydu.
Bu dönemde birkaç yüzyıl süren bir periyotta Vikingler Izlanda ve Grönland’da kolonileşmişlerdi. Fakat 1300’lerdeki aşırı soğuk kışlar nedeniyle yerleşim yerleri büyük zarar gördü. 1400-1500’lü yıllarda iklim ılımanlaştı. Fakat 1550’lerin ortalarından başlayarak ortalama sıcaklıklar düşmeye başladı. Yaklaşık 300 yıl süren bu dönem Küçük Buz Çağı olarak bilinmektedir. Bu dönemde ortalama küresel sıcaklık yaklaşık 0,5 derece düştü, kışlar uzun ve şiddetli, yazlar kısa ve yağışlı oldu. Viking kolonisi, buz dağlarıyla çevrelenip dünyadan koptuğu için bu dönemde yok oldu.Bu dönem boyunca, 1816 yılı tarihte yer etmiştir. Bu yılda soğuk hava Avrupa’da kıtlığa sebep olmuş, kuzey Amerika’ya gelen soğuk arktik hava Mayıs – Eylül ayları arasında yazı kışa çevirmiş, bütün ürünleri buz tutturmuştur. Olağanüstü soğuk yazı çok şiddetli bir kış takip etmiştir. Bu nedenle 1816 yılı ‘yazı olmayan yıl’ olarak anılmıştır.
1800’lerin sonlarında ortalama küresel sıcaklık artmaya başladı. 1900’den yaklaşık 1940’a kadar atmosferin alçak kısımlarının ortalama sıcaklığı nerdeyse 0,5 derece arttı. Sonraki 25 yıl boyunca yeryüzü hafıfçe soğumaya başladı. 1960 ve 1970’lerin sonunda kuzey yarımkürenin çoğunda bu soğuma trendi sona erdi. Sonraki 10 yıl boyunca sıcaklık yıldan yıla ve bölgeden bölgeye ciddi şekilde dalgalanma gösterdi; ancak ısınmaya yönelik eğilime doğru girdi. 1990’larda bu ısınma eğilimi devam etti ve son yıllar yirminci yüzyılın en sıcak zamanları oldu. Araştırmalar son yüz yılda sıcaklığın ortalama 0,3 – 0,6 derece arttığını göstermektedir. Sıcaklıktaki 0,3 ile 0,6 derece arasında bir küresel artış çok küçük gibi görünebilir. Fakat küresel sıcaklığın geçmiş 10.000 yıl boyunca 1,5 dereceden daha fazla değişmediği göz önüne alınırsa, 0,6 derecelik bir artış önemli olmaktadır.
Bir çok iklimbilimci ısınmanın en azından bir kısmının havadaki oranları artan su buharı (H2O), karbondioksit (CO2), metan (CH4), diazotmonoksit (N2O) ve kloroflorocarbonlar (CFC) gibi sera gazlarının sebep olduğu sera etkisinden kaynaklandığını düşünmektedir. Küresel ısınmanın en azından bir kısmına artan karbondioksit oranı sebep olduysa acaba 1940’tan sonra iklim neden soğumaya başlamıştır? Ayrıca 1550’den 1850’lere kadar süren küçük buz çağının sebebi nedir? Bu tür soruların cevaplarını küresel değişimin nedenlerini incelerken bulmaya çalışabiliriz.
Küresel İklim Değişikliğinin Nedenleri
Yeryüzünün ikliminin tabii olarak neden değiştiği tam olarak bilinmemektedir. Birçok teori değişen iklimi açıklamaya çalışsa da hiçbiri tek başına geçmişte yaşanan birçok dalgalanmayı yeterince açıklayamamaktadır. Bunun en önemli nedeni iklim değişikliğinde etkili olan faktörlerin çok fazla oluşu ve bunların birbiri ile olan karmaşık ilişkileridir. Şimdi iklim değişikliğini açıklamaya çalışan teorilerin ortaya attığı faktörlere göz atalım:
1. Kıta Hareketi ve Dağların Oluşumu
Geçmişte dünyanın yüzeyi (kabuk) büyük değişikliklere uğramıştır. Kıtaların hareketi teorisine göre, şu anki kıtalar eskiden tek bir ana kara halinde bitişik idi. Ana karanın parçaları zamanla dünyanın yüzeyinde yavaşça hareket ederek kıtaların ve okyanus sahalarının değişmesine sebep oldu. Bazı bilim adamları karaların yoğun olduğu bölgelerin daha soğuk olacağını ileri sürmektedir. Ayrıca kıtaların hareketi okyanus akımlarının yollarını da etkileyebilir. Bu da değişik bölgeler arasındaki ısı taşınmasını ve küresel rüzgarları etkileyebilir. Bu etkiler bölgesel ve küresel iklim değişikliklerine sebep olabilir.
2. Dünyanın Yörüngesinde Değişiklik
Gökbilimci Milutin Milankovitch’in ortaya attığı Milankovitch teorisine göre dünya uzayda hareket ederken yaptığı üç devirli hareketin bir sonucu olarak yeryüzüne düşen güneş enerjisindeki dalgalanma iklim değişikliğine sebep olabilir. Yani bu teoriye göre iklim değişiklilerinin nedeni yeryüzüne gelen güneş enerjisindeki değişimlerdir. Dünya güneş etrafında dolanırken yörüngesindeki değişiklikler dünyaya gelen enerjide değişime neden olur. Yörünge eliptikten yaklaşık dairesel bir şekle kadar değişebilir. Ikinci değişim dünyanın kendi ekseni etrafındaki dönme eksenindeki sapmadır. Teoriye göre bu sapma 23.000 yılda bir olmaktadır. Üçüncü değişiklik ise dünyanın güneş etrafındaki dönme ekseninin eğimindeki sapmadır. Şu an yörüngesel eğrilik 23,5 derece iken 41.000 yıllık döngü içerisinde bu eğrilik 22 ile 24,5 derece arasında değişir. Eğrilikteki değişim ne kadar az olursa, yaz ve kış arasındaki mevsimsel değişiklikler de o kadar az olmaktadır. Son yıllarda yapılan bilimsel araştırmalarda bu teorinin geçerliliğini kuvvetlendirecek yönde tespitler yapılmıştır.
3. Atmosferik Parçacıkların Etkisi
Tabii kaynaklardan ve insanların neden olduğu mikroskobik katı ve sıvı parçacıklar atmosfere karışıp iklim üzerinde etkili olurlar. Parçacıklar atmosferin aşağı kısımlarına değişik yollarla girebilirler. Fabrikalardan ve araçlardan gazlar, tarımsal yangınlar, orman yangınları ve toz bulutları bunlardan bazılarıdır. Bazı parçacıklar (toz ve sülfat parçacıkları gibi) güneş ışığını dağıtıp yansıtırak havanın soğumasına neden olurken bazıları da (dumandaki kurumlar gibi) güneş ışığını emer ve etrafındaki havayı ısıtır. Sülfat parçacıklarının en önemli kaynağı fosil yakıtlarıdır. Okyanuslarda önemli bir sülfat parçacığı kaynağı ise dimetilsülfat (dms) üreten mikro bitkilerdir (plankton). Dms atmosfere karışıp oksitlenerek sülfür dioksit oluşturur ve bu da sülfat parçacıklarına dönüşür. Volkanik patlamalardan da önemli ölçüde sülfür atmosfere karışmaktadır. Volkanik patlamalarda atmosfere bırakılan CO2 miktarıyla sera etkisi artacağından bu, küresel sıcaklıkta artışa neden olabilir.
4. Güneşten Gelen Enerjide Değişiklik
Geçmişte güneşten gelen enerjinin yıllar boyunca yüzde 0.1’den fazla değişmediği düşünülmekteydi. Fakat, uydulardaki ölçüm aletleriyle yapılan ölçümlerden anlaşıldığına göre güneş enerjisi sanıldığından daha fazla değişim göstermektedir. Ayrıca güneşten gelen enerji, güneş patlamalarıyla biraz daha değişmektedir. Patlamaların en çok olduğu zamanlarda yayılan enerji de daha fazla olmaktadır. Küçük buz çağı zamanında güneş patlamalarının çok az olduğu ve ortalama küresel sıcaklığın 0.5 derece kadar düştüğü gözlenmiştir. Bazı bilim adamları güneşteki parlaklığın azalmasının bu sıcaklık azalmasında kısmen etkili olduğunu düşünmektedir.Görüldüğü gibi küresel iklim devamlı bir değişim halindedir. Bu değişimin son yüzyılda küresel ısınma eğilimine girme şeklinde gerçekleştiğini biliyoruz. Peki, bu ısınma gerçek mi? Bu yazımızda küresel ısınma konumuz olmamasına rağmen, tabii yollardan ve insan kaynaklı olarak atmosfere salınan sera gazlarının bu ısınmada önemli rol oynadığı kabul edildiğinden, küresel ısınma konusunda, birkaç görüşü buraya alarak değinmek istiyoruz.
CO2 güneş ışığını tutan ve atmosferin alt kısımlarının ısınmasında etkili olan bir sera gazıdır. Ayrıca bu gazın miktarı son yüzyılda devamlı artmaktadır. 1998’de havadaki parçacıklar içinde CO2 gazının yıllık ortalama miktarı milyonda 365 kısım olarak tahmin edilirken, bu oranın 2100 yılına kadar milyonda 500 kısıma kadar artması bekleniyor. Durumun karmaşıklığını göstermek için güneş ışığını tutan metan (CH4), diazot monoksit (N2O) ve kloroflorokarbonların (CFC) atmosferdeki oranının da arttığını söyleyelim. Bu gazların toplamının etkisi, CO2 gazının sera etkisine eşit değerdedir. Birçok matematiksel iklim modeli 2100 yılına kadar artan bu gazların etkisiyle küresel sıcaklığın 1 ile 3,5 derece arasında artacağını tahmin etmektedir. En yeni ve en teknolojik modeller kullanılarak, okyanuslar ve buharlaşma gibi bir çok faktörün birbiriyle olan ilişkilerini de göz önüne alarak yapılan analizler sonucunda ısınmanın 1,2 derece civarında olacağı tahmin edilmektedir.
Yeryüzüne ulaşan ve yeryüzünden yayılan enerjide bir denge söz konusudur. Birçok bilim adamı artan sera gazlarının bu dengeyi değiştirip sıcaklığın artmasına sebep olduğuna inanmaktadır. Ancak bu konunun abartıldığını düşünen bilim adamları da vardır. Bunlar, birçok faktörün karmaşık şekilde birbiriyle ilişkili olduğunu ve kesin bir şey söylemenin zor olduğunu düşünmektedir. Bazıları da, ısınmanın istatiksel olduğunu ve iklim değişikliğinin tabii dalgalanmaları içinde kabul edilebileceğini söylemektedir. Evet, ısınma gerçek mi sorumuza geri dönersek, kesinlikle biliyoruz ki sera etkisi bir gerçek ve son yüzyılda ortalama küresel sıcaklık 0,3 ile 0,6 derece arasında arttı. Tabii kaynaklar hariç insan kaynaklı sera gazları da tabiata ve dolayısıyla yeryüzünün enerji dengesine dışardan bir müdahele sayılabilir ve tabiattaki hassas dengeleri uzun zaman aralıklarında pekala değiştirebilir.
İnsan küresel iklim üzerinde ne kadar etkilidir? İklim, yavaş yavaş ısınmaya devam mı edecek; yoksa artan sera gazlarının etkisiyle hızla mı ısınacak? Acaba, ilerde sıcaklığın normalleşeceği ve sonra da düşeceği tabii bir döngü içinde miyiz? Gelecek yüzyıllarda Milankovitch teorisinin tahminlerine göre kuzey yarımküre bir soğuma trendine mi girecek? Iklim geçmişte değiştiğine göre, gelecekte ne kadar ve ne hızda değişecek?
Bu sorulara verilebilecek kesin yanıtlar olmadığına ve iklimin gelecekte nasıl olacağını bilemediğimize göre, sera gazlarının ve havayı kirleten maddelerin yayılmasını azaltmanın insanlığa faydalı olacağı şüphesizdir. Dünya Meteoroloji Örgütü (WMO) ve Birleşmiş Milletler Çevre Programı (UNEP) tarafından ortaklaşa yürütülen Hükümetlerarası Iklim Değişikliği Paneli’nin (IPCC) raporunda (IPCC, 1996), iklim araştırmalarının sonucuna göre, “küresel iklim üzerinde belirgin bir insan etkisinin bulunduğu” ve “iklimin geçen yüzyıl boyunca değiştiği” belirtilmiştir.
Kaynaklar
1. Ahrens, D. C. (2000). Meteorology Today: An Introduction to Weather, Climate, and the Environment (6th ed.). Brooks/Cole, CA.
2. IPCC. (1996). Climate Change 1995, The Science of Climate Change. Contribution of Working
3. Group I to the Second Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate
4. Change, Houghton J, T., et al., eds., WMO/UNEP. Cambridge University Press, NewYork.
www.dunyalilar.org