MAKALE

Yayın Tarihi: 5 Oca 2015 | Levent Özkarayel

0

MİLANKOVİTCH DÖNGÜLERİ

28 Haziran 1914’te Avusturya – Macaristan imparatorluğu veliahtı Franz Ferdinand bir Sırp suikastçi tarafından öldürüldü. Zaten kaynayan bir kazanı andıran Avrupa siyaseti, bu olayla birlikte iplerin tamamen koptuğu ve savaş naralarının atıldığı bir ortama sürükleniverdi. Bu sırada hayatındaki tek amacı Dünya’nın iklim sistemini matematiksel bir modele oturtabilmek olan başka bir Sırp da henüz yeni evlenmiş ve eşiyle birlikte balayı için doğduğu kasabaya Dalj’a gelmişti. Fakat doğduğu kasaba bir süredir Avusturya – Macaristan imparatorluğunun toprağıydı ve veliahtın kendi ırkından bir suikastçi tarafından öldürülmesi onun başına büyük işler açacaktı. Balayı mutluluğundaki bu adam yanlış zamanda yanlış yerdeydi.

Suikastin ardından Avrupa, bugün bizim adlandırdığımız şekliyle 1. Dünya Savaşı’na doğru sürüklenirken o da kendisini gözaltında buldu. Avusturya – Macaristan ordusu tarafından tutuklanan Sırp vatandaşlar arasındaydı. Tutuklandığı ilk geceyi daha sonra şöyle anlatacaktı:

“Ağır demir kapı arkamdan kapandı. Yatağa oturdum, etrafıma baktım ve yeni sosyal koşullarımı kabullenmeye başladım. Yanımda getirdiğim eşyalarım arasında kozmik problemim üzerine basılmış çalışmalarım vardı. Çalışmama kısaca baktıktan sonra vefalı kalemimi elime aldım ve hesap yapmaya başladım. Gece yarısından sonra çalışmamdan kafamı kaldırdığımda nerede olduğumu anlayabilmem için biraz zamana ihtiyaç duydum. O küçük oda, bana evrendeki yolculuğum sırasında bir geceliğine konakladığım bir yer gibi görünmüştü.”

Gözaltında olduğu ilk gece hayret verici bir konsantrasyonla oturup yarım kalmış bilimsel çalışmasına devam edebilen bu kişi bugün Sırpların Nikola Tesla, Mihajlo Pupin, Pavle Savić gibi isimlerle birlikte pozitif bilime katkıları nedeniyle gururla andığı önemli isimlerden biri olan Milutin Milankovitch’tir.

Milankovitch’i bilim tarihinin önemli bir köşesine yerleştiren ve bu yazının ana konusu haline getiren başarısı, iklim dinamiklerinin matematiksel olarak anlaşılmasında yarattığı devrimdir. Yaptığı çalışmalar yalnız Dünya’ya değil Dünya dışı gezegenlere de uygulanabilir niteliktedir. Güneş Sistemi’nin iç gezegenlerinin (Merkür, Venüs, Mars) üst atmosferdeki sıcaklık ölçümlerine, diğer dış gezegenlerin ise atmosfer kalınlıklarına dayanan gezegensel klimatolojinin (iklimbilim) kurucusu olmuştur. En bilinen çalışması ise bin yılları bulan periyotlarla yaşanan uzun dönem iklim değişikliklerine aslında Dünya’mızın yine bin yılları bulan periyotlarla yaptığı Milankovitch döngü hareketlerinin neden olduğunu matematiksel olarak göstermesidir. Dünya’nın yaşadığı bu uzun dönem iklim değişiklikleri buz çağları olarak da bilinir. Belli bir periyodu olan bu çağlar, Dünya üzerinde nice türün yok olmasına veya göç etmesine neden olmuş önemli dönemlerdir. Jeolojik veriler sayesinde geçmişte ne zaman yaşandığını bilebildiğimiz bu çağların Milankovitch tarafından hangi etmenlere bağlı olduğunun açıklanabilmesi insanlığın gelecek buz çağına daha ne kadar zamanı kaldığını bilebilmesini sağlamıştır.

Milankovitch’in iklimbilime getirdiği yeni soluk, Dünya’mızın günlük ve yıllık hareketleri dışında ayrıyeten yaptığı çok uzun periyotlu döngüsel hareketlerin ‘Milankovitch Döngüleri’ olarak anılmasına neden olmuştur.

Milutin Milankovitch

milutin-milankovic2

Milutin Milankovitch

Milankovitch, 28 Mayıs 1879’da ikiz kardeşiyle birlikte tüccar bir babanın oğlu olarak dünyaya geldi. Babasını henüz sekiz yaşındayken yitirmesiyle anne ve anneannesiyle geçireceği çocukluk yıllarına adım attı. Üç kardeşini tüberküloz nedeniyle kaybetti. 1896’da 17 yaşındayken liseyi bitirip Viyana’ya gitti ve Viyana Teknoloji Üniversitesi’nde İnşaat Mühendisliği bölümüne başladı. 1902 yılında bu okuldan mezun olduğunda matematik hocasını da anarak şöyle diyecekti: “Profesör Czuber bize matematik öğretirdi. Onun her cümlesi katı mantığın bir başyapıtıydı, herhangi bir ekstra kelime etmeden, herhangi bir hata olmadan..”

Mezuniyetinin ardından doktora için ihtiyaç duyduğu maddi kaynağı amcasından borç olarak aldı. İki yıl sonra beton ve bina materyalleri üzerine yürüttüğü doktorasını ‘Basınç Eğrileri Teorisi’ teziyle tamamladı. Artık aranan bir mühendisti. Doktora sonrasında bir süre Viyana’da bir inşaat firmasında çalıştı.

Matematiğe ve temel bilimlere olan ilgisi onu 1909’da Belgrad Üniversitesi’nde uygulamalı matematik kürsüsüne getirdi. Burada verdiği uygulamalı matematik derslerinde diğer Avrupa üniversitelerinde görülemeyecek şekilde, birbirinden ayrı görülen rasyonel mekanik, gök mekaniği ve teorik fizik konularını bir arada ele aldı. Onu iklimbilimde önemli başarılara götüren de bu bütünleştirici yaklaşımı olacaktı.

Akademik hayata başlarken idealinde henüz çözülmemiş iddialı bir bilimsel problemi seçip kalan ömrünü bütünüyle o konuya adamak gibi bir düşünce vardı. O güne dek kalabalık bir veri yığınının biriktiği meteoroloji ve iklimbilim alanından diğer bilim insanları uzak durmuşlardı. Çünkü görünüşte bu alanda verileri analiz etme ve yorumlamanın ötesinde çok fazla bir ilerleme kat edilebilmesi düşünülmüyordu. Milankovitch, yine de bu alanda neler yapılabileceği üzerine bir araştırma yürüttü.  Dünya’nın soğurduğu Güneş ışığı miktarını konu alan daha önce yapılmış birkaç çalışmanın ilerletilebileceğini ve bunların iklim değişkenleriyle bağdaştırılabileceğini düşündü. Dahası, bu durum matematikle de anlatılabilirdi. Diğer yandan jeolojik tarihte gerçekleşmiş olan buz çağlarının hangi dinamiklere bağlı olduğu başka bir deyişle hangi nedenin sonucu olarak meydana geldiği de üzerinde çalışılmaya değer bir problemdi.

Bu bakış açısıyla Milankovitch 1912 yılında iklimbilim üzerine çalışmaya başladı. O güne kadar bu alanda oluşturulmuş literatürün, sayısız verinin koleksiyonundan başka bir şey olmadığını bildiğinden matematikçi geçmişini de arkasına alarak iklim değişikliklerini düzenli ve keskin bir matematiksel yapıya oturtmayı hedefledi. Güneş ışınlarının Dünya sıcaklığı üzerindeki etkisini inceledikten ve bu konuda birkaç yayın yaptıktan sonra gezegenlerin hareketleriyle ilişkilendirilebilecek daha evrensel bir teoriye ulaşmak amacıyla buz çağları problemine yoğunlaştı. 1914’te bu konuda ilk makalesini kaleme aldıktan sonra araya evliliği ve 1. Dünya Savaşı girdi.

Savaş yıllarında Avusturya – Macaristan imparatorluğunda tutuklu bulunan Milankovitch, eski üniversitesinden hocalarının bağlantıları sayesinde tutukluluğunu Budapeşte’deki Macar Bilimler Akademisi kütüphanesinde bilimsel çalışmalarına devam ederek sürdürebilmek üzere izin almayı başardı. Savaş sürerken Milankovitch, burada 4 yıl boyunca kaldı. Bu süre boyunca Güneş Sistemi’ndeki iç gezegenlerin iklimleri üzerine çalışmalar ve yayınlar yaptı. Savaş yıllarını da içine alan 5 yıl boyunca matematiksel iklim çalışmaları hakkında toplamda 7 tane makale yayımladı.

Savaş bittikten sonra Belgrad’a, yeni kurulan Yugoslavya’nın başkentine geri döndü ve akademik kariyerine Belgrad Üniversitesi’nde kaldığı yerden devam etti. Budapeşte’de bulunduğu sırada yapmış olduğu çalışmaları “Mathematical Theory of Heat Phenomena Produced by Solar Radiation” kitabında toplayarak 1920’de yayımladı. Kitapta fiziksel ilişkileri kullanarak çeşitli enlemler için hesaplamış olduğu yıllık ortalama sıcaklıklar, geçmiş yılların iklimsel verileriyle kayda değer bir uyuşma gösteriyordu. Milankovitch, daha da ileri giderek kitabında yine farklı enlemler için Dünya’nın son 130,000 yılda almış olduğu güneş ışığı miktarı hesaplarına yer verdi.

Kitabı bilim camiasından ilgili kişilerin dikkatini çekmişti ve 22 Eylül 1922’de Alman iklimbilimci Wladimir Köppen tarafından aldığı mektup, çalışmalarının önem gördüğünün ilk işaretiydi. Köppen, damadı Alfred Wegener ile birlikte geçmiş iklim verileri üzerinde çalışıyordu. Milankovitch’in hesapladığı geçmiş 130,000 yıllık sıcaklık tahminlerinin Avrupa coğrafyasındaki buzul dönemlerinin jeomorfolojik kanıtlarıyla eşleştiğini fark etmişti. Fakat buzul döngülerini yakalayabilmek için en az 600,000 yıl öncesine kadar gitmek gerekliydi.

Mektubunda Köppen açıkça Milankovitch’e birlikte çalışmayı teklif etti ve yaptığı çalışmayı 600,000 yıl öncesine götürüp götüremeyeceğini sordu. Bir dizi mektuplaşmadan sonra buzul dönemlerinin başlangıcının yaz sıcaklıklarıyla doğrudan ilişkili olduğunu fark ettiler. Çünkü kış mevsiminde yağan karın eriyip erimemesi yaz mevsimindeki sıcaklık ortalamasıyla alakalıydı. Eğer yaz sıcaklık ortalamaları düşerse, kar katmanları eriyemeyecek ve Dünya iklimi bir buz dönemine girmiş olacaktı. Bu düşünceyle 55°, 60° ve 65° olan orta Avrupa enlemlerindeki üst atmosfer güneşlenme miktarlarını geçmiş 600,000 yıl için hesaplamak konusunda anlaştılar. Milankovitch, istediği tarih ve istediği enlem için soğurulan güneş ışığı miktarını hesaplayabilmek üzere geliştirdiği matematiksel yapıyı kullanarak 600,000 yıl öncesine uzanan hesaplarını tam 100 gün aralıksız çalışarak tamamlayabildi. Çalışmasını grafiğe döktüğünde halihazırda bilinen ve diğer bilimsel kanıtlarla desteklenen 600,000 yıl içinde yaşanmış 4 farklı buzul dönemi içerisinde, soğurulan güneş ışığı miktarlarının kayda değer ölçüde azaldığı fark ediliyordu.

MilankovitchFig

Milankovitch’in 600,000 yıl öncesine uzanan 65° kuzey enlemi için hesapladığı güneş ışığı miktarları. Sürekli kalın çizgi hesaplanan değerleri gösteriyor. Düşey eksende şöyle bir ayrıntı var: Güneş ışığı miktarları enlem eşdeğeri olarak verilmiş. Örneğin sürekli çizginin en düşük değerine ulaştığı yaklaşık 230,000 yıl öncesi için 65° Kuzey enlemi, düşey eksenden okuduğumuz üzere yaklaşık olarak bugünkü 77° enleminin aldığı kadar güneş ışığı almış. Yani 230,000 yıl önceki 65° kuzey enleminin bugünkü 77° kuzey enlemi kadar güneş ışığı aldığı hesaplanmış. Bu da grafik üzerinde 65° enlemine ait olan çizginin altına inildiğinde bugünkünden daha az, üstüne çıkıldığında ise bugünkünden daha fazla güneş ışığı alınmış olduğu anlamına geliyor. Kesikli çizgilerle işaretlendiği gibi grafik daha öncesinden Pleistosen dönemde Alplerde yaşandığı bilinen 4 farklı buzul döneminde (Günz, Mindel, Riss, Würm buzul dönemleri) alınan güneş ışığı miktarlarının önemli ölçüde azaldığını, dolayısıyla Milankovitch’in hesaplarının tutarlı olduğunu gösteriyor. [1]

Milankovitch’in eğrileri açıkça dünyanın yaşadığı buzul dönemlerinden alınan güneş ışığı miktarlarının sorumlu olduğunu gösteriyordu. Köppen, Milankovitch’in güneş enerjisine olan teorik bakışını buz çağı problemine karşı oldukça mantıklı bir yaklaşım olarak değerlendiriyordu. Diğer yandan Milankovitch’in yakın arkadaşı Sırp jeolog Jovan Cvijic, Milankovitch’e 100 gün süren hesaplarını yaptığı sırada “Neden üst atmosfer için sıcaklık hesapları yapıyorsun? Amacın ne?!” sorusunu yöneltmiş ve bir anlamda ümitsizliğini dile getirmişti.

Milankovitch’in fiziksel etkenleri değerlendirerek oluşturduğu matematiksel yaklaşımının, jeoloji alanından elde edilen verilerle örtüştüğü görülüyor. Teori başarılı gözüküyor gözükmesine de Milankovitch oturduğu yerden 600,000 yıl öncesinin sıcaklık verilerini nasıl hesaplayabildi? Teorinin elinin uzandığı 600,000 yıl, matematiksel hesapların yapıldığı 100 günden biraz fazla değil mi? Yazının başlarında Milankovitch’in güneş ışığı miktarlarını hesaplarken kullandığı matematiksel yaklaşımının fiziksel etkenlere dayandığını söylemiştim. İyi de, nedir bu ‘fiziksel etkenler’?

Milankovitch Döngüleri

Dünya’nın yaptığı hareketler herkesin bildiği şekliyle ‘kendi ekseni etrafında’ ve ‘Güneş etrafında’ dönmekten ibaret değil. Dünyamız, gün ve mevsimleri oluşturan bu iki temel deviniminin yanı sıra bin yıllara uzanan periyotlarda çok daha başka devinimler de gerçekleştiriyor. Eğer Dünyanın bu hareketlerini daha önce hiç duymadıysanız endişelenmenize gerek yok. Duymamış olmanız gayet normal çünkü bin yıllarca yıllık periyodu olan bu hareketlerin bizim günlük yaşantımızı doğrudan etkileyebilecek hiçbir yanı yok. Ancak eğer bir buzul çağının ortasında doğmuş olsaydık soğuktan titrerken, yaşamak için Dünya’ya gelmiş olduğumuz dönemin talihsizliğinden yakınıp, Milankovitch döngülerini de anmak içimizi belki biraz olsun ısıtabilirdi.

Milankovitch döngüleri olarak andığımız döngüler toplamda üç tanedir. Bu döngüler Milankovitch’ten çok daha önceki deliller ve bilimsel çalışmalarla ortaya çıkarılmıştır. Milankovitch’in bu döngülerin buzul çağlarının yaşanmasına neden olduğunu matematiksel olarak göstermesiyle Dünya’nın bu devinimlerine ‘Milankovitch Döngüleri’ denmeye başlanmıştır.

  • Yörünge Eğikliği

Dünya’nın Güneş etrafında dönerken izlediği yörünge bildiğiniz gibi eliptiktir. Eliptiklik dairesellik gibi içerisinde kusursuzluğu barındırmadığından belli bir ölçütle birlikte tanımlanır. Bu ölçüte elipslik derecesi denir. Elipslik derecesinin 0 olması bir daire, 1’e yaklaşması ise eğiklik derecesi yüksek bir elips anlamına gelir.

eksen elipsliği

Solda elipslik derecesi 0 olan daire sağda ise elipslik derecesi 0.5 olan elips.

Dünya yörüngesinin elipsliği ise yaklaşık 100,000 yıllık bir periyotla düşük elipslik derecesinden (0.005) yüksek elipslik derecesine (0.058) değişmektedir. Elipslik derecesindeki bu değişim doğrudan doğruya Dünya’nın Güneş’e olan uzaklığını etkiler. Özellikle günberi (Güneş’e en yakın konum) ve günöte (Güneş’e en uzak konum) noktalarındaki uzaklık farkı Dünya’ya ulaşan Güneş ışınımı farkına ve dolayısıyla sıcaklık farkına neden olur. Elipslik derecesi arttıkça günberi Güneş’e olduğundan daha da yaklaşacak günöte ise daha da uzaklaşacaktır. Günberi ve günöte arasındaki %3’lük bir fark (ki bu yaklaşık 5 milyon km’ye karşılık gelir) Dünya’ya ulaşan Güneş ışınımında %6’lık bir fark demektir. Yörünge en eliptik halini aldığında günberi noktasında alınan ışıma günöteden yaklaşık %20 ile %30 arasında değişmek suretiyle daha fazla olacaktır. Günümüzde ise elipslik derecesi minimum değerine oldukça yakındır.

Dünya’nın elipslik derecesini değiştiren temel etken devasa kütleçekim gücüne sahip olan Jüpiter ve Satürn gibi gaz devi gezegenlerdir. Karşılıklı etkileşmeler sonucunda yörüngesel eğiklik (elipslik derecesi) belli periyotlarda artıp azalmaktadır. Gerçekte bu etkiler gezegenlerin birbirlerine karşı konumlanmalarına göre oldukça karmaşık bir yapıya sahiptir. 100,000 yıllık döngünün yanı sıra yörüngesel eğiklik, yaklaşık 400,000 yıl periyodunda gerçekleşen başka bir periyodikliğe daha sahiptir. Dolayısıyla elipslik derecesi bahsettiğimiz aralıkta düzgün olarak artıp azalmaz. Periyodik bir değişim fakat karmaşık bir artış ve azalma söz konusudur.

  • Eksen Eğikliği

Dünya’nın ekseninin 23,44°’lik bir eğikliğe sahip olduğunu hatta mevsimlerin oluşmasının nedeninin de bu eğiklik olduğunu biliyoruz. Ancak bu bilgiye ‘günümüzde’ ibaresini eklemek durumundayız zira Dünya’nın eksenel eğikliği 22,1° ile 24,5° arasında 41,000 yıllık bir periyotla değişiyor. Şu an eğiklikteki değişim düşüş evresinde ve hesaplara göre 11,800 yılında eğim minimum değerine ulaşacak.

545px-Earth_obliquity_range.svg

Dünya eksen eğikliğinin 22,1° ile 24,5° arasındaki değişimi.

Basitçe düşünerek eksenel eğimin artmasıyla güneş ışınlarının yazları daha yüksek açılarda daha yüksek enlemlere ulaşabileceği ve buna bağlı olarak sıcaklığın artacağı sonucuna ulaşabiliriz. Kış ayları için ise durum tersinedir. Güneş ışınları daha düşük açılarla daha düşük enlemlere ulaşır ve sıcaklık düşer. Eksen eğikliğinin azalması ise serinleşmekte olan yazlar ve ılımanlaşan kışlar demektir. Yaz sıcaklık ortalamalarının buz döngülerinde önemli olduğuna değinmiştik. Serin geçen yazlar daha az buzun erimesi demektir ve bu durum da genel soğukluk eğilimine bağlı olarak buz çağına girişin bir göstergesidir.

Günümüzde ise eksen eğikliğinin azalmakta olduğunu söylemiştim. Bu duruma göre gün geçtikçe yazlar serinlemekte ve kışlar ise ılımanlaşmaktadır. Yani Dünyamız yalnız bu devinimin penceresinden bakıldığında bir buz çağına doğru gitmektedir.

640px-MilankovitchCyclesOrbitandCores

Geçmiş ve gelecek 800,000 yıl için eksenel ve yörüngesel eğikliklerde görülen değişimlerin grafiği.

  • Presesyon (Yalpalama)

Presesyon hareketine günlük hayattan verilebilecek en tanıdık örnek topacın yalpalamasıdır. Bu hareket açısal momentumun korunumunun doğrudan bir sonucudur. Dünya da kendi ekseni etrafında dönüşünün ve eksen eğikliğinin bir sonucu olarak yaklaşık 26,000 yıllık bir periyotla adeta bir topaç gibi yalpalar! Bu durum günberi ve günöte noktalarında yarım kürelerin konumunu değiştirdiğinden mevsimler bu hareketin bir sonucu olarak doğrudan doğruya değişir.

Gyroscope_precession

Jiroskop üzerinde presesyon hareketi.

640px-Earth_precession.svg

Dünya’nın presesyon hareketi.

Günümüzden yaklaşık 13,000 yıl sonra yaşayacak torunlarınız yıllık izinlerini muhtemelen Ocak veya Şubat gibi aylarda almak isteyecekler. Çünkü güney sahillerimiz bu tarihlerde güneşin ve denizin tadını çıkarmak isteyenlerce dolmuş olacak. Temmuz ve Ağustos ayları çetin geçen kış aylarından sayılacak. Noel zamanına karlı bir havayı yakıştıran kültürel kalıntılar kuzey yarım küre için çoktan unutulup gitmiş olacak.

Günümüzde günberiyi yaklaşık 3 Ocak’ta günöteyi ise yaklaşık 4 Temmuz’da yaşıyoruz. Kuzey yarım kürenin Güneş’e en yakın olunan zaman da kış mevsimini yaşıyor olması mevsimsel değişiklikler için baskın faktörün eksenel eğiklik olduğunu gösteriyor. Ama yine de kuzey yarım küre için günberide kış mevsiminin yaşanması sıcaklık ortalamasını arttırıyor. Yani günümüzde kuzey yarım küre daha ılıman kışlar ve serin yazlar yaşarken güney yarım küre daha sıcak yazlar ve daha soğuk kışlar yaşıyor. Eksenel ve yörünge eğikliklerinin değişmediğini varsayarak kabaca 13,000 yıl sonrasını düşünürsek kuzey yarım küre için yaz mevsimi günberide, kış mevsimi ise günötede yaşanacak ve bu durum yazları daha sıcak kışları ise daha soğuk yapacaktır.

Earth_axial_precession.svg

Dünya’nın presesyon hareketinin gelecek bin yıllarda yaratacağı mevsimsel değişimleri kuzey yarım küre için gösteren şema. Burada eksen eğikliğinin ve yörünge eğikliğinin değişmediği varsayılmıştır. Kırmızı oklar eksen eğikliğini göstermektedir. Günümüzde kuzey yarım küre kışları daha ılıman geçirmektedir çünkü kışlar günberi noktasında yaşanmaktadır. Fakat 13,000 yıl sonra kuzey yarım küre için kışlar daha soğuk yazlarsa daha sıcak geçecektir. Çünkü yazlar günberiye kışlarsa günöteye denk gelecektir.

İşte Milankovitch, Köppen’in önerisiyle 65° kuzey enleminin yaz güneşlenmelerini 600,000 yıl öncesine kadar hesaplarken basit düzeyde anlatmaya çalıştığım bu döngüleri fiziksel etkenler olarak alan matematiksel bir yapıyı kullandı. Bu yapıyı kullanarak istediği enlemde istediği zamana ait güneşlenme miktarını tespit edebiliyordu. Son olarak bu döngüsel hareketleri bir grafik üzerinde görmek yararlı olabilir.

orbital_variation

Milankovitch döngülerinin geçtiğimiz 200,000 yıldan gelecek 100,000 yıla kadar izleyecekleri değişimlerin grafiksel gösterimi. [2]

Milankovitch Döngüleri’nin Dünya İklimi Üzerindeki Toplam Etkisi

Her Milankovitch döngüsü diğerlerinin olmadığı varsayıldığında bile kendi kendine Dünya ikliminde belirgin değişimlere yol açabiliyor. Nitekim bu döngüleri tek tek anlamaya çalışırken diğerlerinin olmadığını varsaymıştık. Fakat gerçeğe yakın sonuçlar elde etmek istiyorsak bu varsayımımızdan vazgeçmeliyiz. Zira gezegenimiz bu üç döngüsel hareketin birden etkisi altında. Dolayısıyla geçmiş yıllardaki güneşlenme verileri için üç döngü grafiğinin üst üste binerek oluşturduğu toplam etkiyi hesaplamalıyız. Milankovitch, Köppen’in önerisiyle 65° kuzey enlemi için yaptığı hesaplamaları işte bu toplam etkiyi dikkate alarak yapmıştı.

Bu döngüler Milankovitch’ten önceleri de bilinmesine rağmen iklimsel verilerle eşleştirilmiş değildi. Milankovitch’i ayrıcalıklı kılan ise matematiksel becerisini kullanarak bu üç etkinin birden güneşlenme miktarında yarattığı toplam etkiyi hesaplayabileceği bir yapı kurabilmiş olmasıdır. Milankovitch’in iklimbilimde yarattığı devrimsel başarı, her ne kadar alanındaki birkaç saygın isimden gerekli ilgi ve takdiri almış olsa da yaklaşık 50 yıl boyunca bilim camiasının geneli tarafından görmezden gelinmiştir. Bunun nedeni olarak Dünya’nın jeolojik tarihinde yaşanan buzul çağlarına dair elde olan kanıtların bazı bilim çevreleri tarafından henüz yeteri kadar güvenilir bulunmayışı gösterilebilir. Ancak 1976 yılına gelindiğinde Nicholas Shackleton ve ekibi tarafından yayımlanan ‘Variations in the Earth’s Orbit: Pacemaker of the Ice Ages’ adlı makaleyle derin deniz tortullarında yapılan araştırmalarda elde edilen buzul çağlarının periyodikliğine dair yüksek hassasiyetli bulguların Milankovitch döngülerindeki değişimlerle uyum içerisinde olduğu görüldü.

Buz Çağlarının Geleceği

Dünyamız temelde aldığı Güneş ışığı miktarına bağlı olarak küresel ölçekte değişen sıcaklığına bağlı olarak belli periyotlarda olmak suretiyle buzul dönemlerine girmektedir. Milankovitch döngülerinin, gezegenimizin aldığı güneş ışığı miktarında yarattığı değişimle buzul periyotlarının baskın nedeni olduğu söylenebilir. Fakat buzul dönemler yalnız sıcaklığa bağlı olmayan, kıtasal hareketlerden Dünya atmosferindeki bileşenlerin yoğunluklarına kadar birçok etmenin ciddi ölçüde etkide bulunduğu kaotik bir yapıda kendini tekrarlamaktadır. Dolayısıyla buzul döngüler hakkında geçmişe veya geleceğe dair yapılabilecek analiz ve öngörüler, büyük ölçüde doğru olmakla birlikte belli miktarda hatayı içinde barındırıyor olabilir.

Günümüzden yaklaşık 18 bin yıl önce son kez üst sınırına erişen son buzul çağı Würm yaklaşık 10 bin yıl önce tamamen sona erdi. Şu anda Dünyamız genel bir ısınma sürecinin içerisinde bulunuyor. Fakat daha önce yüzlerce kez yaşandığı gibi bundan sonrasında da buzul çağları yaşanacak. Eğer Milankovitch teorisi geçmişe dair diğer bilimsel alanlarca doğrulanan tutarlı veriler sunabiliyorsa teorinin geleceğimiz hakkında yapacağı öngörülere de kulak vermek yerinde olacaktır. Bu noktada yapılması gereken hatırlatmaysa bu öngörülerin yalnız Milankovitch döngüleri baz alınarak yapılmış olmasıdır. Örneğin son dönemde atmosfere salınan sera gazlarının etkisiyle küresel ölçekte gerçekleşen ısınma eğilimi, teorinin yapacağı öngörü kapsamının tamamen dışındadır.

SummerSolstice65N-future

Yalnız Milankovitch döngüleri referans alınarak günümüzden 300,000 yıl öncesi ve 700,000 yıl sonrası için 65° kuzey enleminde hesaplanan güneşlenme miktarı grafiği. Yatay eksen birim alana düşen güneş ışığı miktarı olarak verilmiş. Geçmiş 600,000 yılın verilerini içeren ilk grafik üzerinde gösterilmiş olan Riss ve Würm buzul dönemleri bu grafik üzerinde de seçilebiliyor.

Yukarıdaki grafik üzerinde günümüzü simgeleyen ‘0’ noktasından gelecek yılların bulgularına doğru kafamızı çevirdiğimizde yaklaşık 50,000 yıl boyunca güneşlenme miktarında Milankovitch döngülerine bağlı hiçbir düşüşün meydana gelmeyeceğini görüyoruz. 50,000 yıl sonra yaşanacak düşüş tek başına bir buzul çağına girişin habercisi olamayacak nitelikte görünüyor. Yaklaşık 130,000 yıl sonra yaşanacak başka bir düşüş gelecek buzul çağının habercisi ve onu takip eden yaklaşık 180,000 yıl sonraki büyük düşüş ise bir buzul çağının başlangıcı olabilir.

Milankovitch döngüleri her ne kadar şu an için buzul çağlarının baskın karakteri olarak görünse de insan türü olarak gezegenimiz üzerinde yarattığımız tahrip, gelecek dönemde tüm bu dengeleri alt üst etme potansiyeline sahip. Her geçen gün giderek daha fazla tahrip mekanizmasının ve tabiat sömürgeciliği zihniyetinin ortaya çıktığı bu dönemden bakarak 200,000 yıl sonrası için yapacağımız tahminler bizi yanıltabilir. Fakat insan türü, doğanın efendisi değil de doğanın bir parçası olduğunu toplumsal boyutta anladığı bir 180,000 yıl sonrasında eğer kalan her şey de yolunda gitmiş olursa bilimsel bulgulara göre kendisini bir buzul çağının içinde bulacak. Hiç şüphe yok ki o günün gençleri de bilimin evrenselliğini ve kalıcılığını anarak Milankovitch’i ve onun iklimbilime olan katkılarını heyecanla öğreniyor olacaklar.

Kaynaklar

Kapak Fotoğrafı: https://www.flickr.com/photos/dreamer7112/108835828
[1] Encyclopedia of Earth – Milutin Milankovitch
[2] NASA Earth Observatory – Milutin Milankovitch
Science, 1976 – Variations in the Earth’s Orbit: Pacemaker of the Ice Ages
Encyclopedia of Earth – Milankovitch Cycles
Wikipedia, Milutin Milankovitch – http://en.wikipedia.org/wiki/Milutin_Milankovi%C4%87
Indiana University – Milankovitch Cycles and Glaciation
National Geographic Channel – Ice Age Cycles
Wikipedia, Milankovitch Cycles – http://en.wikipedia.org/wiki/Milankovitch_cycles
Encyclopedia.Com, Milutin Milankovitch – http://www.encyclopedia.com/doc/1G2-2830905919.html
Wikipedia, Ice Age – http://en.wikipedia.org/wiki/Ice_age

Etiketler: , , ,


Yazar

Hacettepe Fizik Müh. bölümü mezunu. Bilkent Üniversitesi’nde Yarıiletken Fiziği / Optoelektronik üzerine çalışıyor.






Yorum yapın (Facebook, Twitter gibi hesaplarınız geçerlidir.)

Back to Top ↑
  • Patreon’dayız

  • Bizi Takip Edin

  • iTunes Bağlantısı

  • Reklam Alanı

  • Destekçiler

  • E-POSTA LİSTESİ

    Yeni bir yayınımız yayımlandığında e-posta yoluyla haberdar olmak için adresinizi bu alana girin.

    Diğer 99.811 aboneye katılın

  • Hızlı Takvim

    Ocak 2015
    P S Ç P C C P
    « Ara   Şub »
     1234
    567891011
    12131415161718
    19202122232425
    262728293031