İklim değişikliği beklenilenden daha hızlı

Bilim insanları dünyadaki ısınmanın 2 °C’nin altında kaldığı sürece deniz seviyesinin yükselmesi gibi felaketlerin önüne geçilebileceğini düşünüyorlardı. Fakat son bulgular, 2°C’lik artışa ulaşmadan da dünyanın hızlı bir iklim değişikliği dönemine girebileceğini gösteriyor. Bütün bunların altında üç temel geribesleme mekanizması yatıyor:

• Eriyen buzul sularının denizlerdeki akıntıları değiştirmesi

• Eriyen permafrosttan atmosfere salınan metan ve karbondioksit

• Dünyadaki buzulların yok olması

Son on yıldır bilim insanları, iklim değişikliğinin yaratacağı tehlikelere karşı insanlığı nasıl koruyacaklarını bildiklerini düşünüyorlardı. Sanıyorlardı ki gezegenin ısınması 2 °C’nin altında kalırsa, pek çok ülkenin sular altında kalmasına yol açacak deniz seviyesi yükselmesi ve kavurucu kuraklıklar gibi tehlikeler savuşturulabilir. 2 °C’nin altında kalmanın tek yolu karbondioksit emisyonunu 450 ppm’de (parts per million) sınırlamaktır. Bugün bu seviye 395 ppm civarında; sanayi devriminden önce ise 280 ppm civarındaydı.

Ancak şimdi bu görüşün aşırı iyimser olduğu anlaşılmış bulunuyor. Dünyanın dört bir köşesinden gelen veriler gezegenin beklenildiğinden daha hızlı değiştiğini gösteriyor. Alaska ve Sibirya boyunca uzanan permafrost (yüksek enlemlerde sürekli donmuş durumdaki toprak tabakası) atmosfere tahminlerden daha fazla miktarda, güçlü bir sera gazı olan metan gazı salıyor. Batı Antarktika’daki buz şelfleri ( bir buzulun deniz üzerine uzanmış, fakat buzula, dolayısıyla karaya da henüz bağlı kısmı) tahminlerin üzerinde bir hızla kırılıp kopuyor.

2012 yaz aylarında ABD’yi etkisi altına alan su baskınları ve ısı dalgaları gibi sıra dışı hava olaylarında da artış görülüyor. Almanya’daki Potsdam Üniversitesi’nden okyanus fizikçisi Stefan Rahmstorf bütün bu olaylardan çıkartılan sonucu şöyle özetliyor. “Artık bilim insanları olarak ısınma 2 dereceyi geçmez ise hiçbir şey olmaz diyemiyoruz.”

 

Bilim insanlarının kehanetleri

 

Dünyayı hızlı bir iklim değişikliği dönemine sürükleyen X faktörleri, uzun süredir üzerinde varsayımlar üretilen geribesleme döngüleridir. Örneğin deniz buzlarının azalması güneşin deniz suyunu daha fazla ısıtmasına yol açacağı için buzların erimesini kolaylaştıracaktır. Permefrostun erimesindeki hızlanma, atmosferdeki metan ve CO2 miktarında artışa neden olduğu için permafarostun erimesi daha da hızlanacaktır.

Geribesleme döngülerindeki bu hızlanmaya bağlı olarak bazı bilim insanları gelecekle ilgili kehanetlerini daha öne çekmeye başladılar. Bu uzmanlar, bazı ulusların sera gazı emisyonlarını kısmak için (450 ppm limitinin altında kalacak şekilde) hemen şimdi önlem almaya başlamaları durumunda dahi –ki bunun olanaksızlığının da farkındalar- çok geç kalınmış olacağına dikkat çekiyor. Sera gazı emisyonunun 350 ppm’e düşürülmedikçe bir faydasının olmayacağı biliniyor.

NASA Goddard Uzay Çalışmaları Enstitüsü’nden James E. Hansen, bu yüzyılda deniz yüzeyindeki yükselmenin 5 metreye çıkabileceğini hesaplıyor. Bu da Miami’den Bangkok’a kadar çok sayıda kentin sular altında kalması anlamına geliyor. Bu arada artan sıcaklık ve kuraklık kütlesel kıtlığa yol açabilir. Hansen şu anda içinde bulunduğumuz durumu şöyle açıklıyor: “Ne gibi sonuçlarla karşılaşacağımız tahminlerimizin çok ötesinde. İnsanlık hızla, geriye dönüşü olmayan bir yolda ilerliyor. Çok daha sıcak bir gezegene geçiş yapmak üzereyiz.”

 

Paniğe kapılmalı mıyız?

 

Bazı uzmanlar Hansen’in görüşlerinin aşırı korkutucu olduğu kanısında. Deniz ve atmosfer koşullarını araştıran NOAA’dan (National Oceanic and Atmospheric Administration) Ed Dlugokencky, “Kısa vadede felaket boyutlarında iklim değişikliği beklemiyoruz” diye konuşuyor. Öte yandan Colorado Üniversitesi’nden buzul uzmanı W. Tad Pfeffer, gezegendeki buzul kayıplarını inceledikten sonra şu sonuca vardı: “Bu yüzyılda maksimum deniz yükselmesinin beş metreyi bulması olası değil; büyük bir olasılıkla iki metrenin altında kalacak.” İnsanları bir ölçüde rahatlatan bu kehanete karşın Pfeffer, Hansen’in acil önlem alma çağrısına katılıyor. Çünkü çok küçük değişiklikler bile o güne dek sabit iklim koşullarında yaşamaya alışmış olan uygarlığımızı tehdit edebilir. Pfeffer, “Kamu ve özel sektör yetkilileri, deniz seviyesindeki 60-70 cm’lik bir yükselişin bile ne kadar ciddi sonuçlara yol açabileceğini bilmek zorunda. Bu sinsi sinsi ilerleyen tehlike, bizi bu gezegenin üzerinden silip atabilir” diyor.

 

Geçmişten çıkartılacak dersler

 

Bilim insanlarının hızlı iklim değişikliği karşısında kaygı duymalarının bir nedeni de uzak geçmişimizdeki olayları bugün daha iyi anlıyor olmaları. 1980’li yıllarda buz çekirdeklerinden elde ettikleri bilgiler karşısında donup kaldılar, zira dünyanın birbiri ardına ani ve dramatik sıcaklık dalgalanmalarına hedef olduklarını keşfettiler.

O tarihten sonra son 800.000 yılın sıcaklık dalgalanmalarının ayrıntılı bir şemasını çıkarttılar. Hansen’in en son çalışmasında belirttiği gibi sıcaklık, CO2 düzeyi ve deniz seviyeleri arasında çok sıkı bir korelasyon vardı. Bunlar uygun adım yürüyüşte olduğu gibi birlikte yükselir ve birlikte düşer.

Harvard Üniversitesi’nden Jeremy Shakun ve meslektaşları, son buzul çağından bu yana CO2 artışının sıcaklık yükselişinden önce geldiğine dikkat çekiyorlar. Nature dergisinde yer alan makaleye göre CO2 yoğunluğundaki artışının tetiklediği ısınma, sıcaklık değişikliğini açıklayan en önemli etmendir.

Geçmişteki bazı değişikliklerin büyük bir hızla gerçekleştiğinin anlaşılması, bunları tetikleyen enerjinin hiç de tahmin edildiği kadar büyük olmasının gerekmediği ortaya çıktı. Örneğin 55 milyon yıl önce Kuzey Kutbu astropikal bir cennetti; sıcaklık ortalaması 23°C idi. Grönland’da timsahlar geziniyordu. Bu dönemde tropikler bazı yaşam formları için çok sıcaktı. Paleosen-Eosen Termal Maksimum (PETM) olarak bilinen bu ılık dönemden önce sıcaklıkta 2 derecelik bir artış meydana gelmişti. Bu ısınmaya yol açan etmen, büyük bir olasılıkla metan ve CO2 emisyonuydu. Bunlar ısınmayı biraz daha arttırmış; bunu daha fazla sera gazı emisyonu izlemiş; ısınma biraz daha artmıştı. Nihai sonuç: Milyonlarca yıl sürecek olan sıcak bir dünya.

 

Sıcaklık artışı ve yörünge değişkliklikleri

 

Son 100 yılda insanlar Dünya’yı 0.8°C’den daha fazla ısıttılar. PETM’i izleyen dönemlerde atmosfere salınan sera gazlarının 10 mislini bugün atmosfere bırakıyoruz. Bu da iklimi büyük ölçüde zorlayan bir güç. Purdue Üniversitesi’nden yeryüzü ve atmosferik bilimler öğretim üyesi Matthew Huber, “Bundan sonraki 100 yıl karbon yakmaya devam edersek, yeni bir ısınma dönemine neden olabiliriz” diyor.

Sırp astronom Milutin Milankoviç bundan 100 yıl önce buzul çağlarının bir ortaya çıkıp, bir yok olmasında yörüngedeki çeşitliliğin önemli bir rol oynamış olabileceğine dikkat çekiyordu. On binlerce yıldır Yeryüzü’nün yörüngesi, dairesel şekilden eksantrik şekle doğru şekil değiştiriyor. Bunun nedeni diğer gezegenlerin kütleçekim kuvvetleridir.

 

Kaygı verici geri besleme mekanizmaları

 

Bilim insanlarının son yaptıkları incelemelere göre bu geribesleme mekanizmalarının içinde en hızlısı okyanus akıntılarıdır. Bunlar ısıyı dünyanın dört bir yanına taşırlar. Eğer kuzey denizlerine çok büyük miktarlarda tatlı su – buzulların erimesi veya yağışların artmasına bağlı olarak- boşalırsa sıcak akıntılar yavaşlar veya durur. Böylece küresel okyanus akıntılarının motoru çalışamaz hale gelir. Bu değişiklik Grönland’ı 10 yıl içinde soğuk bir bölgeden sıcak bir bölgeye dönüştürebilir. NOAA Yeryüzü Sistem Araştırma Laboratuvarı’ndan Pieter Tans, “Grönland’ın buz çekirdek analizleri, bu dönüşümün on yıl gibi çok, ama çok kısa bir süre içinde gerçekleşebileceğini gösteriyor” diyor.

Permafrostların erimesinin yol açabileceği felaketlerin boyutları son yıllarda iyice netlik kazandı. Bilim insanları bir zamanlar tundralardaki organik maddenin donmuş toprağın içinde yalnızca bir metre derinliğe inmiş olabileceğini düşünüyordu. Bu da ısınmanın derinlerdeki buzu eritmesinin çok uzun zaman alacağı anlamına geliyordu. Ancak son araştırmalar bu tespitin yanlış olduğunu gösteriyor.

 

Metan kaynakları

 

İlk sürpriz, organik karbonun bir değil, üç metre derinliğe kadar inmiş olduğunun anlaşılmasıydı. Bunun yanı sıra Sibirya, yedoma adı verilen organik madde açısından zengin permafrost tepeleri ile doludur. Bu tepeleri Çin ve Moğolistan’dan esen rüzgârların getirdiği yığınlar oluşturur. Bu karbon depoları milyarlarca ton ağırlığındadır. Colorado State Üniversitesi’nden Joe von Fisher,bu tehlikeyi şöyle açıklıyor: “Bu karbon, saatli bomba gibi dünyayı tehdit eden çok önemli bir tehlikedir. Erime arttıkça daha fazla mikrop organik karbonu tüketir ve bunları CO2 ve metan gazı haline dönüştürür. Bunun sonucunda sıcaklık artar ve buna bağlı olarak erime biraz daha artar.”

Metan kaynakları yalnızca eriyen permafrostlardan ibaret değildir. Norveç Spitzbergen ve Sibirya açıklarında yapılan keşiflerde, sığ sularda deniz tabanındaki bazı noktalarda metan gazının yükseldiği görülüyor.

Diğer bir potansiyel metan kaynağı da tropik sulak arazilerdir. Tropiklerde yağmurlar artarsa –atmosferin ısınmasıyla birlikte artması büyük olasılıktır- sulak araziler genişleyecek ve daha üretken olacaktır. Bu bölgelerde üreyen anaerobik (oksijensiz) çürüme metan üretir. Genişleyen sulak araziler, kuzeyin soğuk bölgelerinin ısınması sonucu çıkan metana yakın miktarda ilave metan çıkartır.

 

Buzul kaypı

 

Bilim insanlarını en fazla korkutan geribesleme mekanizması gezegendeki buzulların erimesidir. Örneğin geçen yaz aylarında Kuzey Buz Denizi’ndeki buzulların erimesini dramatik bir hıza ulaşabileceğini bilim insanları tahmin edememişlerdi. Bu arada Grönland’ın buzulları ve Antarktika’nın buzulları da eriyor

Erimenin boyutlarını tespit etmek için uydu aracılığı ile izlenen Gröndland’ın buzulları hızla yok oluyor. Ayrıca yer ölçümlerine göre Alaska’daki Columbia Buzulu’nun denize doğru kayma hızı günde bir metreden, günde 15-20 metreye ulaşmış durumda.

Antarktika ve Grönland’da, kıyı boyunca deniz üzerinde yüzen büyük buz şelfleri çöküyor. Bu da şelflerin ne kadar hızla yok olduklarının bir işareti. Isınan deniz suları buz şelflerini alttan oyarken, ısınan hava ise yukarıda çatlaklar oluşturuyor. Buz şelfleri payanda vazifesi görür; deniz tabanına dayanan buzları ve karadaki komşu buzulların yerçekimi kuvvetinin durmaksızın çekmesi sonucu denize kaymasına engel olur. Yüzen buzların erimesi su seviyesinde yükselmeye yol açmaz, ama batan buzullar seviyeyi arttırır.

Buz kaybı deniz seviyesinin arttıracağı için değil, çok güçlü bir geribesleme mekanizmasını tetikleyeceği için korkutucudur. Buz, güneş ışığını uzaya geri yansıtır. Buzlar ortadan kalkarsa daha koyu renkli olan kara ve deniz daha fazla miktarda güneş ısısı emer, daha fazla buz erir. Yeryüzünün yüzey yansımasındaki bu değişiklik, çok küçük bir kuvvetin bile ne kadar büyük bir felaket yaratabileceğini gösteriyor.

Hansen gibi, deniz seviyesinin 2100 sonuna kadar 5 metre yükseleceğini iddia eden çok az sayıda bilim insanı var. Başta Pennsylvania Üniversitesi’nden jeolog Richard Alley olmak üzere, bazı bilim insanları bu konuda kesin bir rakam vermenin güçlüğüne dikkat çekiyor.

 

Hidrolojil döngü

 

Huber, “Elimizin altındaki tüm karbonu yakarsak PETM’e benzer bir sıcak döneme girmemiz kesinleşir” diyor. Bu, Kuzey Kutbu’ndaki timsahlar için iyi bir haber olmakla birlikte, insanlar ve ekosistem için felaket anlamına gelir.

Bilim insanlarının uykusunu kaçıran, bu geribeslemelerin insanlar için bir tehdit oluşturması değil, başka mekanizmaları tetikleme olasılığıdır. Bu mekanizmaların başında gezegenin suyu veya hidrolojik döngüsü geliyor. Her yıl iklim değişikliğinin, su baskınları ve kuraklıklar gibi aşırı hava olaylarına yol açtığına tanık oluyoruz. Rusya’da 2010 yılındaki aşırı sıcak yaz, ABD’de 2011-2012 kışının normalin üzerinde sıcak geçmesi bunların en dikkat çekici örnekleri.

Bu mekanizmanın işleyişi şöyle: Denizlerdeki buzlar eriyince kuzey denizleri ısınır. Denizler sonbaharda havaya aşırı ısı salar. Bu da atmosferdeki basınçta değişiklik yaratır. Bunun sonucunda jet akıntılarında daha büyük kıvrımlar oluştuğu için olduğu yerde daha uzun süre takılıp kalır. Bu kıvrımlara bağlı olarak ABD’nin Kuzeydoğu bölgesinde kış ayları daha sıcak geçerken, Doğu Avrupa soğuklardan kırılır.

 

Ekolojik geribesleme

 

Ekolojik geribesleme bu mekanizmayı daha da karmaşık hale getirir. Örneğin ABD’nin batısında ve Kanada’da havaların sıcak geçmesi dağ çam böceklerinde artışa yol açtı. Bu böcekler yüzlerce bin hektarlık arazide çam ağaçlarını kurutup öldürdü. Böylece ormanlar karbon kaynağı haline geldi. Virginia Üniversitesi’nden Hank Shugart bitki örtüsündeki değişikliğin yarattığı geribeslemenin tek başına 1.5 derecelik bir ısınmaya yol açabileceğini ileri sürüyor.

University of London’dan yerbilimleri uzmanı Euan Nisbet’in kâbus senaryosu ise metan emisyonlarındaki ufak bir değişiklik ve çok sıcak bir yaz mevsimi ile başlıyor. Bu koşulların yol açtığı yoğun yangınlar atmosfere bol miktarda karbon bırakıyor. Bu duman örtüsü Orta Asya’yı kapsama alanına alırken, muson yağmurlarını zayıflatıyor. Çin ve Hindistan’da tarımsal üretim bundan olumsuz etkileniyor. Bu arada tropik Pasifik Okyanus bölgesindeki sıcak sular Amazon ve Endonezya’ya kuraklık getiriyor. Tropik ormanlarda yangınlar çıkıyor ve atmosfere daha fazla CO2 salıyor. Bu da iklimi biraz daha ısıtıyor.

Bu geribesleme döngülerinin ne kadar güçlü olabileceği sorusu henüz yanıtlanmış değil. Geçmişi ve bugünü açıklamakta başarılı olan iklim modelleri, gelecek ile ilgili tahminlerde tökezliyor.

İklim politikalarının başarılı olmamasının bir nedeni de bilimin kesin yanıtlar oluşturamaması. Manning bu konuda şöyle konuşuyor: “İklim değişikliğinin yönünü kestirebiliyoruz ama hızını asla” diyor.

Her şeye karşın bilim insanları bu belirsizliklerin önlem alınmamasına gerekçe oluşturmasına karşı çıkıyor. Tam tersi bu belirsizlikler sera gazı emisyonlarının azaltılması yönünde tüm dünyayı önlem almaya özendirmeli. Çünkü küçük fakat hızlı bir değişimin ne kadar büyük bir tehlike yaratabileceği artık biliniyor.

Türkçesi: Reyhan Oksay

Kaynak: Scientific American, Kasım 2012 (Cumhuriyet/ Bilim Teknoloji)