Oksijen izotopu, oksijeninin iki izotopu arasındaki oranın hassas ölçümü üzerine kuruludur. Bu izotoplar; en yaygın olan O16 ile bu izotoptan daha ağır olan O18 izotopudur. Daha hafif olan O16 izotopu okyanuslarda daha kolay buharlaşır. Bu nedenle yağış, (böylelikle oluşturabileceği buzullar) O16 bakımından zenginleşir. Bu durum daha ağır olan O18 izotopunun, okyanus sularında daha büyük konsantrasyonlarda kalmasına neden olmaktadır. Böylece, buzulların geniş alanları kapladığı dönemlerde daha hafif olan O16 izotopu daha fazla miktar buzullarda bulunur ve bu nedenle de deniz suyundaki O18 konsantrasyonu artar. Tam tersi durumlarda ise; buzul çağı buzullarının önemli ölçüde azaldığı daha sıcak olan buzul çağları arası dönemlerde ise daha fazla O16 denize döner ve bu nedenle okyanus suyundaki O18 oranı O16’ya kıyasla düşer.
Bazı organizmalar kalsiyum karbonat (CaCO3) salgılarken, ortamda hakim olan O18/ O16 oranı da bu katı kısımların bileşimine yansıtılır. Organizmalar öldüğünde, katı kısımları okyanus tabanında çökerek oradaki çökelti tabakasının parçası olur. Netice olarak, buzul aktivitesi dönemleri, derin deniz çökeltilerin de gömülü bazı organizmaların kabuklarında bulunan oksijen izotop oranındaki değişimlerden belirlenebilmektedir.
O18/ O16 oranı sıcaklık ile de değişir. Sıcaklıklar yüksek seyrettiğinde okyanuslardan daha fazla O18 buharlaşır. Sıcaklıklar daha düşük olduğu dönemlerde ise daha az O18 buharlaşmaktadır. Bu nedenle, bu ağır izotop sıcak dönem yağışlarında daha bol miktarda iken soğuk dönem yağışlarında daha az bulunmaktadır. Bu prensip kullanılarak, buzullardaki buz ve kar tabakalarını inceleyen bilim adamları geçmişe ait sıcaklık değişim kayıtlarını ortaya çıkarabilmişlerdir.
Yer sisteminin parçalarını bağlantılı olduğunu ve bu nedenle bir parçadaki değişimin diğer parçaların herhangi birinde veya tamamında değişimler üretebilmektedir. Deniz tabanı çökeltilerinin çoğu bir zamanlar deniz yüzeyine yakın kısımda yaşayan organizmaların kalıntılarını içerir. Yüzey yakınında yaşayan böyle organizmalar öldüklerinde onların kabukları tortul kayıtların parçası olacakları okyanus tabanına doğru yavaşça çökerler. Deniz yüzeyine yakın yaşayan organizmaların sayıları ve tipleri iklim ile değiştiği için bu deniz tabanı çökeltileri dünya çapındaki iklim değişikliğinin yararlı kayıtçıları olmaktadırlar.
Okyanus/atmosfer ara yüzeyinin herhangi bir alanında okyanusun ortalama yıllık yüzey suyu sıcaklığının atmosferin sıcaklığına yakın olması gerektiğini bilmekteyiz. Bu yüzeydeki deniz suyu ve hemen üzerindeki hava arasında kurulan sıcaklık dengesidir. İklimdeki değişimlerin deniz tabanı yakınında yaşayan organizmalardaki değişimlerde gözlenmiştir. Uçsuz bucaksız okyanus alanlarındaki deniz tabanı çökeltilerinin çoğunlukla açık deniz foraminiferlerinin kabuklarını içerdiği ve bu hayvanları su sıcaklığındaki değişimlere duyarlı olması bu tip çökeltilerin iklim değişikliği arasındaki bağlantı belirgin hale gelir. Böylece bilim adamlar, iklim değişikliği ve diğer çevresel dönüşümleri anlamanın peşinde koşarken deniz tabanı çökelleri içerisindeki muazzam veri deposundan da yararlanmaktadırlar sondaj ve diğer araştırma gemileri tarafından toplanan çökel karotlarını (O18/ O16) oksijen izotop analizini kullanarak geçmiş iklimler hakkındaki bilgilerimizi önemli şekilde arttırmaktadırlar.
Buzul karotları geçmiş iklimlerin tekrar inşası için vazgeçilmesi zor bir veri kaynağıdır. Grönland ve Antarktika buz örtülerinden alınan düşey karotlar üzerine yapılan araştırmalar iklim sisteminin nasıl işlediğine dair temel anlayışımızı değiştirmektedir.Bilim adamları, verileri; petrol kuyusu açma aletinin küçük bir versiyonunu andıran bir sondaj aleti ile toplamaktadır. Buzun içine doğru girerken delme aletinin baş kısmını takip eden içi boş bir mil sayesinde bir buz karotu çıkarılır. Bu şekilde, çalışmalarda kullanmak üzere bazen boyca 2000 metreyi geçen ve iklimin 200.000 yıldan daha uzun tarihini temsil edebilen karotlar elde edilir.
Buzullar değişen hava sıcaklığı ve kar yağışı hakkında detaylı bir kayıt sağlar. Buzullarda tutulan hava kabarcıkları atmosferin bileşimindeki değişimleri kaydeder. Karbondioksit ve metandaki değişimler sıcaklıktaki dalgalanmalarla ilişkilendirilmektedir. Buzul karotları rüzgarların taşıdığı toz, volkanik kül, polen ve modern-zaman kirleticileri gibi atmosferik serpintileri de içerir.
Buzul karotlarından elde edilen tüm bu veriler ışığında da geçmişe ait sıcaklıkları oksijen izotop analizi(O18/ O16) ile belirlenmektedir. Bilim adamları bu tekniği kullanarak geçmişe ait sıcaklık değişimlerinin bir kaydını ortaya koyabilmektedirler.
Geçmiş iklimler hakkında bilgi edinmekte kullanılan diğer dolaylı veri kaynakları; fosilleşmiş polenler, mercanlardır (mercan resifleri). Fosilleşmiş polen; iklim bitkilerinin dağılımını etkileyen önemli bir faktördür. Bu nedenle bir alanı kaplayan bitki topluluğunun doğası iklimin bir yansımasıdır. Polen ve üreme cisimcikleri pek çok bitkinin hayat döngülerinin parçalarıdır ve dayanıklı duvarlara sahip oldukları için çoğu zaman çökeltilerde en çok bulunan, kolayca tanınabilen ve en iyi korunmuş bitki kalıntılarıdır. Doğru şekilde yaşlandırılmış çökeltilerden elde edilen polenleri analiz ederek bir alandaki bitkisel değişimlerin yüksek çözünürlüklü kayıtlarını da elde etmek mümkündür. Geçmiş iklimler bu tip bilgiler ile yeniden inşa edilebilmektedir.
Mercan resifleri ise; sığ, sıcak sularda yaşayan ve eski mercanların arkalarında bıraktıkları katı kısımların üzerinde oluşan mercan kolonilerinden ibarettir. Mercanlar katı iskelet kısımlarını deniz suyundan çıkardıkları kalsiyum karbonattan(CaCO3) inşa ederler. Karbonat, mercanların içerisinde büyüdükleri suyun sıcaklığını belirlemek için kullanılabilecek oksijen izotoplarını içerir. İskeletin kış mevsiminde oluşan kısmı, büyüme oranlarında sıcaklık ve diğer çevresel faktörlerle ilişkili değişimlerden dolayı, yaz mevsiminde oluşan kısımlardan farklı yoğunluğa sahiptir. Böylece, mercanlar ağaçlarda gözlenenlere çok benzeyen mevsimsel byüme bantları gösterirler. Mercanlardan elde edilen iklim verisinin doğruluğu ve güvenirliği, son zamanlara ait aletsel kayıtlar aynı döneme ait mercan kayıtları ile karşılaştırılarak belirlenmektedir. Mercan büyüme halkalarının oksijen izotop analizi(O18/ O16), özellikle yıllık yağış miktarlarında büyük değişimlerin meydana geldiği yerlerde yağış için dolaylı bir ölçüm olarak da görev yapmaktadır.
Kaynakça
- ^ Frederick K. LUTGENS, Edward J. TARBUCK; ESSENTIALS OF GEOLOGY/GENEL JEOLOJİ TEMEL İLKELERİ, çeviri editörü CAHİT HELVACI
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Oksijen izotopu oksijeninin iki izotopu arasindaki oranin hassas olcumu uzerine kuruludur Bu izotoplar en yaygin olan O16 ile bu izotoptan daha agir olan O18 izotopudur Daha hafif olan O16 izotopu okyanuslarda daha kolay buharlasir Bu nedenle yagis boylelikle olusturabilecegi buzullar O16 bakimindan zenginlesir Bu durum daha agir olan O18 izotopunun okyanus sularinda daha buyuk konsantrasyonlarda kalmasina neden olmaktadir Boylece buzullarin genis alanlari kapladigi donemlerde daha hafif olan O16 izotopu daha fazla miktar buzullarda bulunur ve bu nedenle de deniz suyundaki O18 konsantrasyonu artar Tam tersi durumlarda ise buzul cagi buzullarinin onemli olcude azaldigi daha sicak olan buzul caglari arasi donemlerde ise daha fazla O16 denize doner ve bu nedenle okyanus suyundaki O18 orani O16 ya kiyasla duser Cokel kayitlardan derlenen kuresel iklim degisikliklerinin 5 milyon yillik tarihi Bazi organizmalar kalsiyum karbonat CaCO3 salgilarken ortamda hakim olan O18 O16 orani da bu kati kisimlarin bilesimine yansitilir Organizmalar oldugunde kati kisimlari okyanus tabaninda cokerek oradaki cokelti tabakasinin parcasi olur Netice olarak buzul aktivitesi donemleri derin deniz cokeltilerin de gomulu bazi organizmalarin kabuklarinda bulunan oksijen izotop oranindaki degisimlerden belirlenebilmektedir O18 O16 orani sicaklik ile de degisir Sicakliklar yuksek seyrettiginde okyanuslardan daha fazla O18 buharlasir Sicakliklar daha dusuk oldugu donemlerde ise daha az O18 buharlasmaktadir Bu nedenle bu agir izotop sicak donem yagislarinda daha bol miktarda iken soguk donem yagislarinda daha az bulunmaktadir Bu prensip kullanilarak buzullardaki buz ve kar tabakalarini inceleyen bilim adamlari gecmise ait sicaklik degisim kayitlarini ortaya cikarabilmislerdir Guney Atlantikten deniz karot bolumleri yaklasik bir milyon yasinda Yer sisteminin parcalarini baglantili oldugunu ve bu nedenle bir parcadaki degisimin diger parcalarin herhangi birinde veya tamaminda degisimler uretebilmektedir Deniz tabani cokeltilerinin cogu bir zamanlar deniz yuzeyine yakin kisimda yasayan organizmalarin kalintilarini icerir Yuzey yakininda yasayan boyle organizmalar olduklerinde onlarin kabuklari tortul kayitlarin parcasi olacaklari okyanus tabanina dogru yavasca cokerler Deniz yuzeyine yakin yasayan organizmalarin sayilari ve tipleri iklim ile degistigi icin bu deniz tabani cokeltileri dunya capindaki iklim degisikliginin yararli kayitcilari olmaktadirlar Okyanus atmosfer ara yuzeyinin herhangi bir alaninda okyanusun ortalama yillik yuzey suyu sicakliginin atmosferin sicakligina yakin olmasi gerektigini bilmekteyiz Bu yuzeydeki deniz suyu ve hemen uzerindeki hava arasinda kurulan sicaklik dengesidir Iklimdeki degisimlerin deniz tabani yakininda yasayan organizmalardaki degisimlerde gozlenmistir Ucsuz bucaksiz okyanus alanlarindaki deniz tabani cokeltilerinin cogunlukla acik deniz foraminiferlerinin kabuklarini icerdigi ve bu hayvanlari su sicakligindaki degisimlere duyarli olmasi bu tip cokeltilerin iklim degisikligi arasindaki baglanti belirgin hale gelir Boylece bilim adamlar iklim degisikligi ve diger cevresel donusumleri anlamanin pesinde kosarken deniz tabani cokelleri icerisindeki muazzam veri deposundan da yararlanmaktadirlar sondaj ve diger arastirma gemileri tarafindan toplanan cokel karotlarini O18 O16 oksijen izotop analizini kullanarak gecmis iklimler hakkindaki bilgilerimizi onemli sekilde arttirmaktadirlar Buzul karotlari gecmis iklimlerin tekrar insasi icin vazgecilmesi zor bir veri kaynagidir Gronland ve Antarktika buz ortulerinden alinan dusey karotlar uzerine yapilan arastirmalar iklim sisteminin nasil isledigine dair temel anlayisimizi degistirmektedir Bilim adamlari verileri petrol kuyusu acma aletinin kucuk bir versiyonunu andiran bir sondaj aleti ile toplamaktadir Buzun icine dogru girerken delme aletinin bas kismini takip eden ici bos bir mil sayesinde bir buz karotu cikarilir Bu sekilde calismalarda kullanmak uzere bazen boyca 2000 metreyi gecen ve iklimin 200 000 yildan daha uzun tarihini temsil edebilen karotlar elde edilir Buzullar degisen hava sicakligi ve kar yagisi hakkinda detayli bir kayit saglar Buzullarda tutulan hava kabarciklari atmosferin bilesimindeki degisimleri kaydeder Karbondioksit ve metandaki degisimler sicakliktaki dalgalanmalarla iliskilendirilmektedir Buzul karotlari ruzgarlarin tasidigi toz volkanik kul polen ve modern zaman kirleticileri gibi atmosferik serpintileri de icerir Buzul karotlarindan elde edilen tum bu veriler isiginda da gecmise ait sicakliklari oksijen izotop analizi O18 O16 ile belirlenmektedir Bilim adamlari bu teknigi kullanarak gecmise ait sicaklik degisimlerinin bir kaydini ortaya koyabilmektedirler Gecmis iklimler hakkinda bilgi edinmekte kullanilan diger dolayli veri kaynaklari fosillesmis polenler mercanlardir mercan resifleri Fosillesmis polen iklim bitkilerinin dagilimini etkileyen onemli bir faktordur Bu nedenle bir alani kaplayan bitki toplulugunun dogasi iklimin bir yansimasidir Polen ve ureme cisimcikleri pek cok bitkinin hayat dongulerinin parcalaridir ve dayanikli duvarlara sahip olduklari icin cogu zaman cokeltilerde en cok bulunan kolayca taninabilen ve en iyi korunmus bitki kalintilaridir Dogru sekilde yaslandirilmis cokeltilerden elde edilen polenleri analiz ederek bir alandaki bitkisel degisimlerin yuksek cozunurluklu kayitlarini da elde etmek mumkundur Gecmis iklimler bu tip bilgiler ile yeniden insa edilebilmektedir Mercan resifleri ise sig sicak sularda yasayan ve eski mercanlarin arkalarinda biraktiklari kati kisimlarin uzerinde olusan mercan kolonilerinden ibarettir Mercanlar kati iskelet kisimlarini deniz suyundan cikardiklari kalsiyum karbonattan CaCO3 insa ederler Karbonat mercanlarin icerisinde buyudukleri suyun sicakligini belirlemek icin kullanilabilecek oksijen izotoplarini icerir Iskeletin kis mevsiminde olusan kismi buyume oranlarinda sicaklik ve diger cevresel faktorlerle iliskili degisimlerden dolayi yaz mevsiminde olusan kisimlardan farkli yogunluga sahiptir Boylece mercanlar agaclarda gozlenenlere cok benzeyen mevsimsel byume bantlari gosterirler Mercanlardan elde edilen iklim verisinin dogrulugu ve guvenirligi son zamanlara ait aletsel kayitlar ayni doneme ait mercan kayitlari ile karsilastirilarak belirlenmektedir Mercan buyume halkalarinin oksijen izotop analizi O18 O16 ozellikle yillik yagis miktarlarinda buyuk degisimlerin meydana geldigi yerlerde yagis icin dolayli bir olcum olarak da gorev yapmaktadir Kaynakca Frederick K LUTGENS Edward J TARBUCK ESSENTIALS OF GEOLOGY GENEL JEOLOJI TEMEL ILKELERI ceviri editoru CAHIT HELVACI