Dünya'nın karbon döngüsünde tektonik hareketler iklimi nasıl etkiliyor?

Bilim dünyasında uzun süredir atmosferdeki karbondioksit seviyelerinin, Dünya'nın iklimindeki büyük değişimlerin başlıca nedeni olduğu düşünülüyordu. Ancak son dönemde yayımlanan kapsamlı bir araştırma, karbon döngüsünün arka planında yatan mekanizmaların çok daha karmaşık ve derin olduğunu gözler önüne seriyor. Özellikle tektonik plakaların hareketlerinin, gezegenimizin iklimini beklenenden daha fazla etkilediği ortaya çıktı. Yeni bulgular, karbon döngüsünün yalnızca yüzeydeki süreçlerle sınırlı olmadığını, aksine yerkabuğunun derinliklerinde ve okyanus tabanında gerçekleşen olayların da iklim üzerinde belirleyici rol oynadığını gösteriyor.

Tektonik plakalar ve karbon döngüsünün bilinmeyen yönleri

Dünya'nın yüzeyini oluşturan tektonik plakalar, yüz milyonlarca yıl boyunca sürekli olarak hareket ediyor. Bu hareketler sırasında, karbonun gezegenin farklı katmanları arasında nasıl taşındığı ve depolandığı, iklimin şekillenmesinde kritik bir unsur olarak öne çıkıyor. Bilim insanları, özellikle tektonik plakaların birleştiği sınır bölgelerinde oluşan volkanik arkların, atmosferdeki karbondioksit seviyelerini artıran başlıca kaynaklar olduğunu uzun yıllar boyunca savundu. Ancak son araştırmalar, bu görüşün eksik olduğunu ve okyanus ortası sırtları ile kıtasal yarıkların, karbon döngüsünde en az volkanik arklar kadar önemli bir rol üstlendiğini gösterdi. Bu bölgelerde, okyanus tabanında biriken karbon açısından zengin tortular, zamanla tektonik plakaların hareketiyle derinlere taşınıyor ve bu süreç, karbonun atmosferden okyanuslara ve tekrar atmosfere geçişini sağlıyor.

Okyanusların altındaki karbon açısından zengin tortular, binlerce yıl boyunca birikerek kalın katmanlar oluşturuyor. Bu tortular, tektonik plakaların hareketiyle altına dalma bölgelerine taşındığında, burada gerçekleşen jeolojik süreçler sonucunda karbon tekrar atmosfere salınıyor. Bu döngü, "derin karbon döngüsü" olarak adlandırılıyor ve Dünya'nın iklimini uzun vadede dengeleyen temel mekanizmalardan biri olarak kabul ediliyor. Araştırmacılar, bilgisayar modelleri aracılığıyla son 540 milyon yıl boyunca tektonik plakaların hareketlerini ve karbonun bu süreçteki yolculuğunu detaylı şekilde analiz etti. Elde edilen veriler, sera dönemlerinde atmosferdeki karbonun arttığını, buz evleri olarak adlandırılan soğuk dönemlerde ise karbonun okyanuslarda hapsolduğunu ortaya koydu.

Derin deniz tortularının iklimdeki belirleyici rolü

Yapılan çalışmalar, derin deniz tortularının atmosferdeki karbondioksit seviyelerinin düzenlenmesinde beklenenden çok daha önemli bir rol oynadığını gösteriyor. Tektonik plakalar yavaşça hareket ederken, karbon açısından zengin tortuları da beraberinde taşıyor. Bu tortular, altına dalma bölgelerinde Dünya'nın iç katmanlarına geri dönüyor ve burada gerçekleşen volkanik faaliyetlerle tekrar yüzeye çıkabiliyor. Bu karmaşık döngü, iklimin sıcak "sera" dönemlerine mi yoksa soğuk "buz evi" dönemlerine mi gireceğini belirleyen ana faktörlerden biri olarak öne çıkıyor.

Özellikle son 120 milyon yılda, volkanik arklar boyunca atmosfere salınan karbonun miktarında belirgin bir artış yaşandığı tespit edildi. Bu artışın temel nedeni ise planktik kalsifikatörler olarak bilinen ve yaklaşık 200 milyon yıl önce evrimleşen küçük okyanus canlılarının etkisiyle okyanus tabanında biriken karbon açısından zengin tortular oldu. Bu canlılar, çözünmüş karbonu kalsit haline getirerek okyanus tabanına bırakıyor ve böylece karbonun büyük bir kısmının atmosferden çekilmesini sağlıyor. Ancak bu süreç, volkanik arkların atmosferdeki karbondioksit seviyelerine katkısının son 120 milyon yılda baskın hale gelmesine yol açtı.