Tektonik plakaların birleştiği yerde bulunan volkanik yaylardan kaynaklanan patlamalar, doğal karbon emisyonlarının ana etkenlerinden biridir, ancak Dünya’nın eski karbon döngüsüne ilişkin bir model, bunun nispeten yeni bir olgu olduğunu öne sürüyor
Japonya’daki Sakurajima gibi ark volkanları Dünya’nın iç kısmından karbondioksit salıyor
Volkanların Dünya’nın iklimini değiştirme gücü önceden düşünüldüğü kadar eski olmayabilir.
Gezegenimizin tarihi boyunca iklim, büyük ölçüde atmosferdeki karbondioksit gibi sera gazlarının seviyeleri tarafından belirlenen “buzhane” ve “sera” koşulları arasında dalgalanmıştır.
Japonya gibi yerlerde patlayan dev zirve zincirleri olan volkanik yaylar, Dünya’nın iç kısmından CO2 salarak bunda rol oynayabilir. Ancak Avustralya’nın Melbourne Üniversitesi’nden Ben Mather tarafından yürütülen modelleme araştırması, bunların ancak yaklaşık 100 milyon yıl önce, dinozor çağının sonuna doğru karbon emisyonunun baskın kaynağı haline geldiklerini öne sürüyor.
Bunun nedeni, yaklaşık 150 milyon yıl önce okyanuslarda kalsiyum karbonat pullu fitoplanktonların ortaya çıkmasıdır. Mather, bu planktonlar öldüğünde derin deniz tabanında muazzam kalsiyum karbonat birikintileri bıraktıklarını söylüyor.
Tektonik plakalar hareket ettikçe ve birbirinin altına kayarak Dünya’nın erimiş iç kısmına geri dönüştürüldükçe, yitim olarak bilinen bir süreçle, depolanan bu büyük karbon rezervuarları mantoya doğru itilir.
Mather, “Okyanus levhasını terk eden planktondan gelen karbonun çoğu erimiş iç tabakaya karışacak, ancak bunun bir kısmı volkanik yay volkanları yoluyla yayılacak” diyor.
Ancak Mather, 150 milyon yıl önce, volkanik yaylar tarafından salınan malzemenin CO2 içeriğinin, bu pullu planktonların yokluğundan dolayı nispeten düşük olduğunu söylüyor.
Kendisi ve meslektaşları geçtiğimiz yarım milyar yıllık levha tektoniği ve bunun karbon döngüsündeki rolünü modellediler. Dünya tarihinin büyük bölümünde, gezegenin içinde kilitli olan karbonun çoğunun, volkanik yaylar tarafından değil, riftleşme adı verilen bir süreçte Dünya’nın kabuğundaki çatlaklar boyunca salındığını buldular.
Riftleşme, kıtaların jeolojik zaman ölçeklerinde parçalandığı bir süreçtir ve Doğu Afrika Rift’i gibi karada veya okyanus ortası sırtları boyunca gerçekleşebilir.
Mather, “Tektonik levhalar birbirinden ayrıldığında, aslında yaptığınız şey, Dünya’nın erimiş iç kısmının bir kısmının ‘çatısını açmaktır'” diyor. “Bu gerçekleştiğinde, okyanus ortasındaki sırtlarda yeni kabuk oluşuyor ve karbon emisyonu oluyor.”
Mather, kıta yarıklarından ve okyanus ortası sırtlarından atmosfere salınan karbon miktarının, yarık uzunluğunun ve ne kadar hızlı ayrıldıklarının bir ürünü olduğunu söylüyor, ancak daha önce salınan karbon oranı nispeten sabit kaldı. “Fakat volkanik yaylardan kaynaklanan emisyonlar, plankton kalsiyum karbonat tedarikçilerinden kaynaklanan deniz tabanındaki yeni karbon rezervuarı sayesinde son 100 milyon yılda önemli ölçüde arttı” diyor. “150 milyon yıl öncesine kıyasla volkanik yaylar artık üçte iki daha fazla karbon salıyor.”
Dünya şu anda 34 milyon yıl önce başlayan çok daha uzun bir buzul çağı içerisinde, buzul arası olarak bilinen kısa ve sıcak bir dönemde bulunuyor. Devam eden serinliğe katkıda bulunan faktörlerden biri de bu fitoplanktonların okyanustan çok fazla karbon alıp deniz tabanına kilitlemesidir. Volkanik yay patlamalarındaki karbon miktarı artmış olsa da, deniz tabanındaki fitoplanktonların depoladığı ve tektonik hareketlerle Dünya’nın içlerine çekilen karbon miktarından hâlâ daha az.
Avustralya Adelaide Üniversitesi’nden Alan Collins, bu çalışma gibi modelleme çalışmalarının, volkanizmanın ve tektonik aktivitenin iklim üzerindeki etkisinin zaman içinde nasıl değiştiğini anlamak için hayati önem taşıdığını söylüyor.
Collins, “Okyanus çökeltilerinin bileşimi, kalsiyum karbonat zooplanktonunun evrimi ve ilerleyici hakimiyeti gibi, bileşimlerinde farklı elementler kullanan farklı canlılar geliştikçe değişti” diyor.
Dergi referansı: Nature Communications Earth and Environment, DOI TK
