Küresel Isınma, Daha Fazla Isınmaya Neden Oluyor

Araştırmacılar, son 66 milyon yılda buz tabakalarının ortadan kalkması durumunda geri dönebilecek bir ‘ısınma eğilimi’ gözlemledi.

Son yıllarda yaşanan uzun süreli kuraklık koşullarının, rekor kıran sıcaklıkların, devam eden orman yangınlarının ve sık görülen aşırı fırtınaların, insanların atmosfere karbondioksit salınımı ile artan küresel sıcaklıkların doğrudan bir sonucu olduğu giderek daha açık hale geliyor. Şimdi ise Dünya’nın antik tarihindeki aşırı iklim olayları üzerine yapılan yeni bir araştırma, günümüz gezegeninin ısınmaya devam ettikçe daha kırılgan hale gelebileceğini gösteriyor.

Science Advances dergisinde yayımlanan bir çalışma, dinozorların yok olmasından kısa bir süre sonra başlayan Senozoik dönemde, son 66 milyon yılın paleo-iklim kaydını inceliyor.

Bilim insanları, bu dönemde Dünya’nın iklimindeki dalgalanmaların şaşırtıcı bir “ısınma eğilimi” gösterdiğini keşfettiler.  Başka bir deyişle, soğuma olayından çok daha fazla ısınma olayı vardı. Binlerce hatta on binlerce yıl süren uzun süreli küresel ısınma dönemleri gibi. Dahası ısınma, soğumaya göre sıcaklık bakımından, daha büyük değişimlerle daha aşırı olma eğilimindeydi.

(İklim Değişikliği, İnsanların Yok Oluşuna Neden Olabilir mi?)

Araştırmacılar, bu ısınma eğiliminin olası bir açıklamasının “Çarpan Etkisi”nde yatabileceğini söylüyorlar. Örneğin atmosfere karbondioksit salan volkanlar, bu dalgalanmaları artıran bazı biyolojik ve kimyasal süreçleri doğal olarak hızlandırıyor ve ortalama olarak daha fazla ısınmaya yol açıyor.

Ekip ilginç bir şekilde, bu ısınma eğiliminin yaklaşık 5 milyon yıl önce, Kuzey Yarımküre’de buz tabakalarının oluşmaya başladığı sıralarda ortadan kalktığını gözlemledi. Buz tabakalarının, Dünya’nın iklim değişimlerine verdiği tepki üzerinde, ne gibi bir etkisi olduğu belli değil. Ancak yeni çalışma, günümüz Kuzey Kutbu’ndaki buz kütleleri geri çekilirken, çarpan etkisinin ters etki gösterebileceğini ve insan kaynaklı küresel ısınmanın daha da artması ile sonuçlanabileceğini öne sürüyor.

Çalışmanın baş yazarı Constantin Arnscheidt, “Kuzey Yarımküre’nin buz tabakaları küçülüyor ve insan eylemlerinin uzun vadeli bir sonucu olarak potansiyel olarak yok olabilir. Araştırmamız, bu durumun Dünya’nın iklimini, jeolojik geçmişte görülenler gibi aşırı, uzun vadeli küresel ısınma olaylarına daha duyarlı hale getirebileceğini gösteriyor” diyor.

Kırılgan bir etki

Ekip analiz yapmak için, yüz milyonlarca yıldır var olan ve sert kabukları tortullarda korunan derin deniz bentik foraminiferleri – tek hücreli organizmaları- içeren büyük tortu veri tabanlarına başvurdu. Bu kabukların bileşimi, organizmalar büyüdükçe okyanus sıcaklıklarından etkileniyor;  bu nedenle kabuklar, Dünya’nın eski sıcaklıkları için güvenilir bir temsilci olarak kabul ediliyor.

Bilim insanları onlarca yıldır, dünyanın her yerinden toplanan ve çeşitli zaman dilimlerine tarihlenen bu kabukların bileşimini analiz ederek Dünya’nın sıcaklığının milyonlarca yıl boyunca nasıl dalgalandığını takip ediyor.

Arnscheidt, “Çoğu çalışma, aşırı iklim olaylarını incelemek için bu verileri kullanırken, sıcaklıkta kendine has özellikte olan büyük artışlara, tipik olarak birkaç santigrat derecelik ısınmaya odaklandı. Bunun yerine, büyük olanları seçmek değil de, genel istatistiklere bakmaya ve ilgili tüm dalgalanmaları dikkate almaya çalıştık.” diyor.

Ekip önce, verilerin istatistiksel bir analizini yaptı ve son 66 milyon yılda, küresel sıcaklık dalgalanmalarının dağılımının, aşırı sıcak ve aşırı soğuk havanın eşit olma olasılığını temsil eden simetrik kuyruklarla, standart bir çan eğrisine benzemediğini gözlemledi. Bunun yerine eğri, gözle görülür şekilde yamuktu, Soğuk havadan daha sıcak havaya doğru eğildi. Bunun yanısıra eğri, aşırı soğuktan daha aşırı sıcaklığı temsil eden, belirgin şekilde daha uzun bir kuyruk sergiledi. 

Rothman, “Dünya’nın sisteminin ısınma anlamında daha kırılgan hale geldiğini söylemek doğru olur.” diyor.

Isınma çarpanı

Ekip, bu ısınma eğiliminin, iklim-karbon döngüsündeki “çarpımsal gürültü’nün” bir sonucu olup olmadığını merak etti.  Bilim insanları, bir noktaya kadar daha yüksek sıcaklıkların biyolojik ve kimyasal süreçleri hızlandırma eğiliminde olduğunu uzun süredir biliyor. Uzun vadeli iklim dalgalanmalarının temel itici gücü olan karbon döngüsünün kendisi bu tür süreçlerden oluştuğu için, sıcaklıktaki artışlar daha büyük dalgalanmalara yol açarak sistemi aşırı ısınma olaylarına yöneltebilir.

Matematikte, bu tür genel büyüme veya çarpma etkilerini tanımlayan bir dizi denklem vardır.  Araştırmacılar, denklemlerin eğrilik derecesi ve kuyruklarının uzunluğu da dahil olmak üzere, asimetrik dağılımı tahmin edip edemeyeceğini görmek için bu çarpımsal teoriyi analizlerine uyguladılar.

Sonunda, verilerin ve ısınmaya yönelik gözlemlenen önyargının, çarpımsal teori ile açıklanabileceğini buldular.  Başka bir deyişle, son 66 milyon yıl boyunca, ortalama olarak, gezegeni daha da ısıtan biyolojik ve kimyasal süreçlerin tepkisi gibi çarpan etkileri ile bu durum daha da artmıştı.

Araştırmanın bir parçası olarak araştırmacılar, geçmişteki ısınma olayları ile Dünya’nın yörüngesindeki değişiklikler arasındaki korelasyona da baktılar.  Yüzbinlerce yıl boyunca, Dünya’nın Güneş etrafındaki yörüngesi düzenli olarak aşağı yukarı eliptik hale gelir. Ancak bilim insanları, neden geçmişteki birçok ısınma olayının bu değişikliklerle örtüştüğünü ve bu olayların neden Dünya’nın yörüngesindeki değişikliğin kendi başına yaratabileceğiyle karşılaştırıldığında çok büyük ısınmaya sahip olduğunu merak ettiler.

Böylece, Arnscheidt ve Rothman, Dünya’nın yörünge değişikliklerini çarpımsal modele ve Dünya’nın sıcaklık değişimlerine ilişkin analizlerine dahil ettiler ve çarpan etkilerinin, ortalama olarak, Dünya’nın yörüngesindeki değişikliklerden dolayı makul sıcaklık artışlarını tahmin edilebilir şekilde artırabileceğini buldular.

Rothman “İklim, yörünge değişiklikleriyle eşzamanlı olarak ısınır ve soğur, ancak yörünge döngüleri, iklimdeki yalnızca makul değişiklikleri öngörebilir”diyor. Ancak çarpımsal bir model düşünürsek, o zaman bu çarpan etkisi ile birlikte ılımlı bir ısınma, bu yörünge değişiklikleriyle aynı anda meydana gelme eğiliminde olan aşırı olaylara neden olabilir.”

Arnscheidt, “İnsanlar sistemi yeni bir şekilde zorluyor” diye ekliyor. “Bu çalışma, sıcaklığı artırdığımızda, muhtemelen bu doğal, güçlendirici etkilerle etkileşime gireceğimizi gösteriyor.”

Massachusetts Institute of Technology. 11 Ağustos 2021.

Makale: Arnscheidt, C. W., & Rothman, D. H. (2021). Asymmetry of extreme Cenozoic climate–carbon cycle events. Science Advances, 7(33), eabg6864.