G
ezegenimiz, 4,6 milyar yıldan bu yana ge-rek kendisinden gege-rekse kendisi dışından kaynaklanan etkileşimler sonucunda bir-çok değişim geçirmiştir. Geçirilen birbir-çok sıcak ve soğuk iklim dönemleri, bu dönemlerde farklı çevre şartlarının oluşmasına neden olmuştur. Günümüz-de 10.000 yıl önce başlayan buzullar arası sıcak ik-lim dönemini yaşamaktayız. Dünyanın yaşadığı bu değişimler birçok bilim dalı tarafından inceleni-yor. Paleoekoloji, paleooşinografi, paleoklimatolo-ji ve paleocoğrafya gibi bilim dalları çok sayıda ka-nıttan yararlanarak bu değişimleri açıklamaya çalı-şır. Genel olarak jeomorfolojik ve biyolojik kanıtlar olarak gruplandırabileceğimiz ve proksi (bkz., çer-çeve) olarak adlandırılan bu kanıtlar arasında güç-lü bir ilişki olduğunu ve bunların ancak birlikte de-ğerlendirildiklerinde paleoekolojik tahminlerde bi-ze yol gösterebileceğini de unutmamak gerekir.Proksilerin değerlendirilmesinde birkaç aşama vardır. İlk aşamada, çalışılacak alan ve tabaka yapı-sı (stratigrafisi) belirlenir. İkinci aşama proksi top-lanmasını, ilk analizleri ve ölçümleri kapsar. Üçün-cü aşamada bu proksiler günümüz verileri ile kar-şılaştırılır. Bunu yaparken James Hutton tarafından ortaya atılan ve Charles Lyell tarafından geliştirilen Birörneklilik ilkesi temel alınır. Buna göre, geçmiş-te yaşanan tüm doğal süreçler bugün de yaşanmak-tadır. Ancak paleoekolojik şartlar ile günümüz eko-lojik şartları arasında her zaman benzerlik
kurula-mayacağı unutulmamalıdır. İkinci aşamada yapı-lan karşılaştırma niteliksel ya da niceliksel olabilir. Son aşamada ise bu sonuçlar istatistiksel olarak ta-nımlanır ve yorumlanır. Bu proksilerin tek başları-na önemli anlamlar ifade etmeyeceğini bir kez da-ha da-hatırlatmakta fayda vardır. Dada-ha doğru bir pale-oekolojik tahmin için birden fazla proksinin anali-zi yapılmalıdır.
Paleoekolojik çalışmalarda başlangıç noktasını jeomorfolojik çalışmalar oluşturur. Günümüz yer şekillerinin morfolojik yapıları ile karşılaştırma ya-pılarak, eski buzullar, buzul çevreleri, nehir, okya-nus ve rüzgâr çevreleri hakkında bilgi edinilebilir. Jeolojik kanıtlar, tortullardan ve tortul kayaçlardan gelen proksiler olarak değerlendirilir.
Tortullar, okyanus tortulları ve karasal tortul-lar şeklinde karşımıza çıkar. Okyanus tortultortul-ların- tortulların-dan izotop analizleri, fauna ve flora yoğunlukları, mineralojik içerik ve yüzey yapısı, terijen (karasal kökenli) malzeme dağılımı, jeokimyasal yapı gibi proksileri kullanarak yararlanırız. Burada adı geçen kaynaklardan bize en önemli bilgileri sağlayan, izo-top analizidir. Okyanus tabanında biriken milyar-larca ton tortul, organik ve inorganik malzemeler-den oluşmaktadır.
Organik malzemeler kendi aralarında plankto-nik (okyanus yüzeyinde yaşayan canlılar) ve bentik (okyanus dibinde yaşayan canlılar) olarak ikiye ayrı-lır. Okyanus içerisinde kabuk ve iskeletleri kalsiyum
Son yıllarda küresel ısınma tartışmalarının yaygınlaşmasıyla, iklime ve iklimin
çevre üzerindeki etkilerine olan ilgi artmıştır. Günümüzde iklim değişikliklerini ve
bunların etkilerini saptamak mümkündür. İklimbilimciler, bunu yaparken,
gözlem, laboratuar deneyleri ve iklim modellemeleri gibi yöntemleri kullanıyorlar.
Peki, ya günümüzden çok daha önceki çevre şartları?
Gezegenimizin beş büyük buzul dönemi yaşamış olduğunu ya da Permiyen dönemde
(290-248 milyon yıl öncesini kapsayan jeolojik devir) yeryüzünde Pangea
adı verilen tek bir süper kıtanın var olduğunu nasıl biliyoruz?
Şüphesiz bilim insanları bunları ortaya koyarken birçok kanıttan yararlanıyorlar.
Geçmişin İzinde
>>> Ahmet Aytek
karbonattan meydana gelen milyonlarca organizma bulunur. Bunlardan en çok yararlanılanı foraminife-ralardır (zool., delikliler). Foraminifera izotop ana-lizleri önemli bulgular sağlar. Bu organizmalar öl-dükten sonra deniz tabanına çökerler. Yapılarında-ki karbonattan elde edilen izotop oranlarına göre
başta deniz suyu sıcaklığı olmak üzere, tuzluluk ve akış yönleri hakkında da bunlardan bilgiler elde edi-lir. Ayrıca organizmaların yoğunluğu ve çeşitliliği de bize önemli bilgiler sağlamaktadır. Bu kayıtlardan, geçmiş zamanlardaki su sıcaklığı, tuzluluğu, oksijen miktarları ve deniz seviyesi hakkında bilgi alabiliriz.
Bilim ve Teknik Temmuz 2010 >>>
Okyanuslardan elde edilebilecek diğer proksiler de inorganik malzemelerden elde edilir. Farklı ik-lim dönemlerinde kıtasal kara bölgelerinde aşınma ve erozyonlar sonucu inorganik malzemelerin bi-rikimi oluşur. Bunlar, rüzgârlar, nehirler ya da yü-zen buz kütleleri vasıtasıyla okyanuslara taşınırlar ve tabanda birikirler. İnorganik malzemelerden el-de edilen proksiler, kıtasal nemlilik-kuruluk oran-ları ve rüzgâroran-ların yönleri ve yoğunlukoran-ları, taşın-ma yolları ile tarihleri gibi konularda bilgi sahibi olmamızı sağlar.
Buzul ve buzul çevreleri, göl çökel-tileri, lösler (rüzgâr tarafından taşınıp biriktirilen sarı renkli ince toprak), yer altı suları, erozyon ve rüzgâr sonu-cu oluşan tortullardan gelen proksi-lerde, karasal tortullardan elde ettiği-miz proksi grubunu oluşturur. Daha önce de bahsedildiği gibi izotop kayıt-ları çok değerli bilgiler sağlamaktadır. Karasal tortullardan olan buzullardan da izotop kayıtları alınabilmektedir. Yaz ve kış dönemleri arasında oksijen izotop değerlerinde değişiklikler gö-rülür. Bu değişimler ölçülerek özellik-le Kuaterner zaman (2,58 milyon yıl önce başlayıp hâlâ devam eden 4. je-olojik zaman dilimi) hakkında önem-li bilgiler elde edilmektedir.
Bunun dışında yıllık gelişim katmanları, buzul için-deki biyolojik malzemeler, volkanik faaliyetler sonucu oluşan ve buzul içinde sıkışmış tozlar ile buz kristalle-rinin içindeki hava baloncuklarına sıkışmış gazlardan da (karbondioksit, metan gibi) kısa ve uzun dönem ik-lim değişimleri, kar yağış miktarları, erime hızı gibi de-ğişimler hakkında önemli bilgiler sağlanabiliyor.
İkinci proksi grubumuz ise tortulsal kayaçlardır. Bunlardan; yüzey analizleri, mikro ve makro fo-sil analizleri, mineral analizleri ve izotop analizle-ri ile faydalanırız. Burada özellikle organik malze-meler önemli kanıtlar sağlar. Mikro ve makro fo-sil analizleriyle bölgenin fauna ve florası hakkında önemli bilgiler gün ışığına çıkarılabilir. Uzmanlık, para ve zaman gerektirmelerine karşın kullandığı-mız kanıtlar içinde belki de en önemlileridir. Mak-ro fosiller, gözle ya da düşük mercekli mikMak-roskop- mikroskop-lar ile (40x’e kadar) görülebilen canlı kalıntımikroskop-larıdır. Omurgalı canlılar, bitki kalıntıları (tohum, yaprak, ağaç gövdesi, odun kömürü), böcekler, yumuşakça-lar ve balıkyumuşakça-lar bu grupta sayılabilir. Ancak her fosil proksi olarak değerlendirilememektedir. Fosillerin proksi olarak değerlendirilebilmesi; incelenen
kat-Proksi: Paleoekolojik
çalışmalar-da proksiler hayati önem taşır. Geli-şen teknolojiyle birlikte, günümüz-de çevreyle ilgili çalışmalar yapar-ken veri toplamak oldukça kolaylaş-mıştır. Örneğin, havanın sıcaklığı öl-çülür ve bir sonuç elde edilir. Bu so-nuç veridir. Ancak paleoekolojik ça-lışmalarda böyle bir şansımız olma-dığı için proksilerden yararlanırız.
Proksiler bize dolaylı yoldan bilgi ve-ren kanıtlardır. Veri olarak adlandırı-lamazlar. Kapsadıkları zaman dilimi ve bulundukları alanlara göre çeşit-lilik gösterirler. Polen tanelerini, izo-top kayıtlarını, buz tortullarını, ağaç halkalarını ya da kemikler gibi kanıt-ları proksi olarak değerlendirebili-riz. Özellikle polen ve izotop analiz-leri çok önemli proksiler olarak de-ğerlendirilir. Polenler (çiçek tozu), to-humlu bitkilerdeki erkek üreme hüc-releri olup rüzgâr ve hayvanlar aracı-lığıyla uzak mesafelere yayılabilirler. Bol miktarda olduklarından, tortul-larda birikme oranları yüksektir. Di-ğer bir önemli proksi kaynağı olan izotoplar ise bir element içinde bu-lunan ve farklı miktarlarda nötron içeren atomlardır. Kararlı ve radyo-aktif olmak üzere iki tür izotop var-dır. Radyoaktif izotoplar zaman
için-de radyoaktif çözülmeye uğrarlar ve belli bir süre sonra tamamen yok olurlar. Fosillerin tarihlendirilmesin-de kullanılan radyo karbon yöntemi-nin temeli bu ilkeye dayanır (Karbon 14 izotopunun (14C) yarılanma
süre-si 5730 yıldır). Kararlı izotopların ise miktarlarında değişme olmaz ancak çevresel etkilerle birlikte birbirlerine olan oranları değişir. Örneğin; suda
bulunan 16O izotopu 18O izotopuna
göre daha yoğun miktarda buharla-şır ve buharlaşma sonucu sudaki 18O
izotopu oranı artar. Dolayısıyla yük-sek oranda 18O izotop oranından
ısı-nın yüksek olduğu sonucuna varılır. Foraminifera kabukları (zool., de-likliler), kalsit çökeltileri, buzlar, ağaç-lar, mercanağaç-lar, mağara çökeltileri ve organik madde bakımından zengin tortullar yoğun miktarda oksijen ve karbon elementi içermeleri nede-niyle izotop araştırmaları için çok uy-gundurlar.
Bilim ve Teknik Temmuz 2010 <<<
mandaki bulunma yoğunluğuna, morfolojik ve fiz-yolojik yapısına (fosilleşme sürecinde göstermiş ol-duğu türüne özgü değişimler) ve iklim değişimleri-ne karşı göstermiş olduğu tepkilere bağlıdır.
Mikro fosiller, 1 mm’den daha küçük, sadece mikroskopla görülebilen fosillerdir. Polenler, diya-tome (tek hücreli deniz algi), algler (yosun), man-tar sporları ve zooplanktonlar bu grubu oluştu-rur. Özellikle gelişmiş canlıların henüz yeryüzün-de görülmediği Prekambriyum döneme (4600-540 milyon yıl arasını kapsayan jeolojik dönem)
iliş-kin önemli bilgiler içermektedirler. Yeryüzünde 3,6 milyar yıl önce ilk canlıların görülmeye başla-masından itibaren canlı çeşitliliği büyük bir hızla artmıştır. Bu artışla beraber fosil kalıntı miktarları da artış göstermiştir. Bu, ayrıca bizim için bol mik-tarda proksi anlamına gelir. Bunlar, özellikle tarih-lendirme yapmak için çok yararlı malzemelerdir. Bu fosil kalıntıları ile günümüz canlıları ve yaşam alanları arasında yapılan karşılaştırmalarla yeryü-zünün önceki çevre şartlarına ait önemli bilgiler el-de etmekteyiz.
İlerleyen teknoloji ve çalışma alanlarımızın ge-lişmesiyle birlikte her geçen gün daha çok sayıda proksi elde edip, bunların analizlerini yapabiliyo-ruz. Radar, hava fotoğrafçılığı, uydu görüntüleme gibi uzaktan algılama sistemlerinin kullanılmaya başlamasının ardından daha doğru ve geniş ölçek-li haritalama sistemleri geölçek-liştirildi ve böylece
özel-likle karasal çalışmalarda, toprak oluşumu hak-kında önemli bilgiler edebiliyoruz. Ayrıca, Elekt-ronik Mesafe Ölçüm Tekniği (EDM), Küresel Ko-numlama Sistemi (GPS) ve Sayısal Yükselti Mo-delleri (SYM) gibi jeomorfometrik teknikler kul-lanılarak, günümüz öncesi deniz ve göl seviyele-ri, kar hattı, buzlanma üst sınırı ile nehir yatak-larının üç boyutlu yeniden canlandırması yapıla-biliyor. Bu da bize, gezegenimizin geçmişteki res-mini daha iyi çizebilmek için daha etkili kanıtlar sunmaktadır.
Ahmet İhsan Aytek 1982’de Ankara’ da doğdu. 2007’de Ankara Üniversitesi Dil ve Tarih-Coğrafya Fakültesi Antropoloji bölümünden mezun oldu. 2008’de Milli Eğitim Bakanlığı tarafından yüksek lisans ve doktora eğitimi yapmak üzere Almanya’ya gönderildi. Eberhard Karls Üniversitesi’nde (Tübingen-Almanya) “Doğal Bilimler Arkeolojisi” alanında yüksek lisans eğitimine başladı. Arkeoloji, arkeobotanik, arkeozooloji, jeoarkeoloji ve paleoantropoloji alanlarında çalışmalar yapıyor. Kaynaklar
Lowe, J. J. ve M. J. C Walker, Reconstructing
Quarternary Environments, Longman, 1997
Cronin, T.M, Principles of Paleoclimatology,
Columbia University Press, 1999 http://www.ace.mmu.ac.uk/
