Yeryüzündeki en zor şartlara ve sert iklime sahip yerlerden biri olan Sahra Çölü, neredeyse 9.5 milyon kilometre kareyi kaplayarak Kuzey Afrika’nın çoğunu kaya ve rüzgar süpürmesiyle oluşan kum tepelerinden ibaret bırakıyor.

Fakat Sahra her zaman bu kadar kuru ve ıssız değildi. Bölgede bulunan ilkel kaya çizimleri ve fosillere göre Sahra bir zamanlar yeşilliklerle kaplı, insan yerleşimleri, çeşitli bitki ve hayvanları barındıran bir vahaydı.

Araştırmacılar, Afrika’nın batı kıyısında 240.000 yıldır biriken toz tabakalarının analizini gerçekleştirerek Sahra’nın her 20.000 yılda otlak ve çöl iklimleri arasında gidip geldiğini ortaya koydu.

Mevsimler arasında değişen güneş ışığı dağılımını asıl etkileyen faktör, güneş etrafında izlediği yörünge boyunca Yeryüzü’nün eksen değiştirmesi — her 20.000 yılda bir Yeryüzünün yaz aylarında aldığı güneş ışığı miktarı değişiyor.

(Sahra Çölü’nü İnsanlar Yaratmış Olabilir)

Kuzey Afrika içinse bu durum şöyle gelişiyor; Yeryüzü güneş etrafında tamamladığı her yörüngede maksimum güneş ışığını alacak şekilde eğiliyor, bu artan güneş ışığı akışı bölgenin muson aktivitesini arttırarak Sahra Çölü’nü daha nemli ve suya doygun, sonuç olarak da daha yeşil bir vahaya dönüştürüyor. Gezegenimizin ekseni daha az güneş ışığı alacak bir açıya döndüğünde bölgedeki muson aktivitesi etkisini kaybederek günümüzde gördüğümüze benzer kuru bir iklime sebep oluyor.

MIT Yer, Atmosfer ve Gezegen Bilimleri Bölümü’nden yardımcı professor David McGee, “Sonuçlarımız, Kuzey Afrika iklim tarihinin bu 20.000 yıllık aralıklarla yeşil ve kuru Sahra arasında gidip geldiğini söylüyor,” diyor. “Sahra Çölü’nün tarihini anlamaya çalışmak için iyi bir dönem olduğunu düşünüyoruz, insanların bu bölgeye yerleşim kurması ve Afrika’dan çıkarak dünyaya yayılması için hangi dönemler en iyi koşulları sağlıyor veya tam tersi, bugünkü gibi aşılması güç koşullar barındırıyor.”

Kafa karıştırıcı bir örüntü

Kuzeydoğulu rüzgarlar her sene Sahra Çölü’nden milyonlarca ton ağırlığında kumu Batı Afrika kıyılarından Atlantik Okyanusu’nun en dip tabakalarına kadar sürüklüyor.

Binlerce yıl boyunca katmanlaşan kumlar Kuzey Afrika’nın iklim tarihini belgeleyen jeolojik bir günce görevi görüyor. Toz/kumla kalınlaşan katmanlar kurak dönemi haber verirken, daha az toz biriktirilenler nemli dönemleri gösteriyor.

Sahra Çölü’nün iklimsel tarihini anlamak için bilim insanları Batı Afrika kıyılarından Atlantik Okyanusu’nun dibinden alınmış toprak tabakalarını inceledi. Bu tabakalar milyonlarca yıldır birbiri üzerine süpürülen antik kumun toplaşmasıyla oluşuyor. Her bir tabaka Sahra Çölü’nden kum barındırdığı gibi aynı zamanda planktonlar gibi okyanus canlılarının bıraktığı organik atıkları da içeriyor.

(Arabistan Çölleri Modern İnsanın Dünyaya Yayılımı Sırasında Yemyeşildi)

Bu dip tabakaların daha önceki analizleri kafa karıştırıcı bir örüntü ortaya çıkarıyordu: Sahra Çölü’nün nemli ve kuru dönemleri her 100.000 yılda bir döngüye giriyor gibi görünüyordu – bu bilim insanlarının aklına Yeryüzü’nün yine 100.000 yıllık döngüyle buz devrine girdiği bulgusunu getirdi. Çok toz içeren katmanlar Yeryüzü’nün buzla kaplı olduğu dönemlere denk gelirken, daha az miktarda bulunan toz, günümüzde olduğu gibi buzun büyük miktarda eridiği buzularası döneme denk geliyor.

Fakat McGee’ye göre dip tabakaların açıklaması, Sahra ikliminin bölgede görülen muson sezonu tarafından kontrol edildiğini gösteren iklim modelleri ile çelişiyordu. Muson sezonlarının gücü ise Yeryüzü’nün eksen eğikliği ile belirlenen ve bölgeye yazın düşen güneş ışığı miktarıyla doğru orantılı olarak ilerliyor.

McGee, “Bir yanda 20.000 yıl döngüyü destekleyen ve muson sezonunun gücünü kontrol eden yaz döneminde alınan güneş ışığı miktarı, diğer yanda ise 100.000 yıllık buz çağı döngüleri ile açıklanabilen tabakalaşma kayıtları. Bu çelişki temelde kafamızı karıştıran şey idi” diyor.

Senkronize tempo

Bu çelişkiyi gidermek adına araştırmacılar Batı Afrika kıyılarından kendi teknikleri ile analiz etmek üzere Bordeaux Üniversitesi’ndeki meslektaşlarının çıkardığı dip tabakaları kullandılar. Bu örnekler tabakalaşma çekirdeği denen merkezden sadece birkaç kilometre öteden – 100.000 yıllık örüntünün keşfedildiği noktadan – alındı.

Araştırmanın ilk yazarı ve Paris-Sud Üniversitesi’nde professor Charlotte Skoieczny  geçen 240.000 yıl içinde dip tabakada biriken katmanları inceledi. Çölden süpürülerek biriken toz tabakasının okyanus tabanında ne sıklıkla biriktiğini anlamak için, bu katmanda nadir olarak bulunan toryum izotopu derişiminden yararlanıldı.

Okyanuslarda toryum, radyoaktif uranyumun deniz suyunda çözünmesi ile çok küçük miktarlarda fakat sabit bir oranda üretilir ve hızlı bir şekilde batan tortulara bağlanır. Bilim insanları dip tabakalarda birikmiş olan toryum derişimini ölçerek geçmişte toz ve diğer tortuların dip tabakalarda birikme oranını saptayabiliyor. Yavaş birikim olduğu dönemlerde toryumun daha derişik, hızlı birikimlerde daha seyreltik olduğu anlaşılıyor. Elde edilen örüntünün ise, daha önceki çalışmaların aynı dip tabaka örneklerinden elde ettiği sonuçlardan çok daha farklı olduğu anlaşılıyor.

McGee, “Dip tabakalarda bulduğumuz toz artışlarının bazıları okyanusa çöken tozdaki artıştan, bazısı ise buzul çağı boyunca gerçekleşmiş karbonat ayrışmasından. Okyanusun özellikle bu bölgesi daha asidik ve kalsiyum karbonat ayrıştırıcı,” diyor ve devam ediyor, “Bu demek oluyor ki, aslında okyanusa süpürülen toz birikintisinin oluşturduğu tabakalar, gerçekte ölçülenden daha az.”

Böylece araştırmacılar kafa karıştırıcı örüntünün aslında şaşırtıcı bir faktörden ileri geldiğini fark ediyor. Bu şaşırtıcı faktör Sahra’nın nemli ve kuru iklimler arasında her 20.000 yılda gidip geldiğini ve bunun da Yeryüzü’nün periyodik değişen eksen eğikliğine bağlı olarak bölgede ortaya çıkan muson aktivitesine bağlı olduğunu kanıtlar niteliğe dönüşüyor.

McGee, “Böylelikle eski kayıtların hatalarını giderecek şekilde yeni kayıtlar oluşturabildik ve bu yeni kayıtlar tamamiyle farklı bir hikaye anlatacak,” diyor McGee.

“Şimdiye dek Sahra’nın kuru ve nemli iklimler arasında gidip gelişinin kilit sebebini buzul çağına bağladık. Fakat, şu anda Yeryüzü’nün yörüngesinde gerçekleşen döngüsel değişikliklerin Sahra’da bu iki farklı iklimin görülmesinde birinci etkileyici faktör olduğunu gösterdik. Bizim gördüğümüz geçiş vermeyen manzara günümüze kadar birçok defa otlaklara ve çok daha nemli bir çevreye dönüştü, ve sonra tekrar günümüzdeki çöl haline. Ve bu döngü son çeyrek milyon yıldan fazla zamandır gerçekleşiyor.” diyor.

Jennifer Chu. Massachusetts Institute of Technology. 2 Ocak 2019.

Makale: Skonieczny, C., McGee, D., Winckler, G., Bory, A., Bradtmiller, L. I., Kinsley, C. W., … & Malaizé, B. (2019). Monsoon-driven Saharan dust variability over the past 240,000 years. Science advances, 5(1), eaav1887.

www.arkeofili.com