Dinozorların Hâkimiyetine Volkanik Patlamalar Mı Neden Oldu?

 Merhaba bilim meraklısı,

2021 yılında, gezegenimiz volkanik patlamalarla hareketli bir yıl geçirdi. Orta Atlantik Sırtı’ndaki volkanik aktiviteleri saymazsak, dünya çapındaki potansiyel aktif volkan sayısı 1350. Bu aktif volkanların büyük bir bölümü ise Ateş Çemberi olarak bilinen Pasifik Kıyısı boyunca yer alıyor.

Britannica ansiklopedisi volkanı, Dünya’nın kabuğunda veya başka bir gezegende veya uyduda bulunan, erimiş kaya, sıcak kaya parçaları ve sıcak gazların püskürmesine neden olan jeolojik olaylar olarak tanımlıyor ve devam ediyor, “Volkanik bir patlama, Dünya’nın gücünün harika bir göstergesidir.”

Şekil 1. Endonezya’nın Kuzey Sumatra Eyaleti, Sinabung Dağı Yanardağı, 2 Mart 2021. (Fotoğraf: Sastrawan Ginting, Reuters)

Yer kürenin içinde taşıdığı muazzam enerjiyi, insanlar ve diğer canlılar için tehlikeli de olsa görebildiğimiz nadir anlardan bir tanesi de volkanik patlamalardır. Peki bu volkanik patlamaların canlıların evriminde, iklim olaylarında, yeryüzünün şekillenmesinde nasıl etkileri oldu? Gezegenimizin 4,5 milyar yıllık tarihi boyunca gerçekleşen volkanik olaylar canlıların evrimsel süreçlerini, iklimsel değişimler üzerinden nasıl etkiledi veya etkiledi mi? İklim değişimini tetikleyen olaylardan biri volkanik patlamalar olabilir mi?

İşte bu ve benzeri soruların anlaşılmasına katkı sağlayacak yeni bir bilimsel araştırma 2021 yılında yayınlandı. Bilim insanları, dinozorların evrimsel sürecinin ilk adımını yani, 234 milyon yıl öncesine dayanan büyük volkanik patlamaların sonucunda meydana gelen iklimsel değişimleri araştırdı. Buldukları sonuçlar ise oldukça ilgi çekici. Aşağıda, Megan Sever’in bu makalenin yazarlarıyla yaptığı bir röportajı ve orijinal makalenin özet kısmını bulacaksınız.

Keyifli okumalar.

Volkanların Neden Olduğu Yağmurlu Bir Dönem, Dünya İklimini Dinozor Dostu Yaptı.*

Yapılan bilimsel çalışmalar, volkanik patlamaların dinozorların hâkimiyete tırmanmasını sağlayan iklim değişiklikleriyle ilgili olduğunu gösteriyor.

Şekil 2. Geç Triyas’ta 235 milyon yıl öncesi, Karniyen Pluvial Dönemi olarak adlandırılan jeolojik zamanda 2 milyon yıllık yağmurlu bir dönemde dinozorlar büyümeye, çeşitlenmeye ve kontrolü ele geçirmeye başladı. (İllüstrasyon: Davide Bonadonna)

Geçmiş dönemlerde, Yeryüzünün devleri olan dinozorlar, evrimlerinin ilk aşamasında mütevazı boyutlardaydı. İlk dinozorlar neredeyse kedi boyundaydı ve gölgelerde pusuya yatmış, zamanlarının gelmesini bekliyorlardı. Yeni bir çalışma, dört büyük volkanik faaliyetin, 2 milyon yıl gibi kısa bir sürede, yağan yağmurlarla beraber iklim değişimine yol açtığını ve dinozorların hızla çeşitlenip gezegene yayılmasında önemli bir rol üstlendiğini ortaya çıkardı.

Araştırmacılar, Çin’deki eski bir göl havzasının derinliklerine gömülü tortularda buldukları ipuçlarını, volkanik patlamaların neden olduğu iklim dalgalanmaları ile Triyas Döneminde dünya çapında sıcak ve nemli bir ortam yaratan çevresel değişikliklerle ilişkilendiriyor. 234-232 milyon yıl önce, Karniyen Pluvial Dönemi olarak adlandırılan bu jeolojik zaman diliminde yağan yoğun yağmurlar sayesinde, 166 milyon yıl boyunca dünyaya hükmedecek olan dinozorlar, irileşip çeşitlenmeye başladı.

Önceki araştırmalar, bu süre zarfında küresel sıcaklıklardaki, nemdeki ve yağıştaki hızlı yükselmenin yanı sıra kara ve deniz canlılarındaki değişimlere de dikkat çekmişti. Ancak İngiltere’deki Birmingham Üniversitesi’nden paleobotanikçi Jason Hilton, bu çalışmaların Karniyen Pluvial Dönemi boyunca açığa çıkan değişimlerin nasıl ve neden olduğu konusunda ayrıntılı bilgi içermediğini söylüyor.

Böylece Hilton ve meslektaşları, yanıtlar için Jiyuan Havzası’ndan alınan birkaç yüz metre uzunluğundaki göl dibi tortullarından oluşan bir kesiti incelediler. Kesit, 234-232 milyon yıl öncesine tarihlenen ve Karniyen Pluvial Dönemi’nin zamanlamasına uyan, volkanik kül içeren dört ayrı tortul tabakası içeriyordu. Araştırma ekibi, bu katmanlarda ayrıca volkanik patlamalara işaret eden cıva buldu. Hilton, “Cıva göle atmosfer ve volkanik kül ile ulaştı ayrıca volkanizma nedeniyle yüksek cıva seviyelerine sahip topraklardan yağmurlarla taşınarak girdi” diyor.

Şekil 3. 234 milyon ila 232 milyon yıl önceki kaya katmanlarını içeren Kuzey Çin’deki eski bir göl yatağından alınan bu örnekler, volkanik aktivite izlerini ve yağışlı hava sonucu meydana gelen birikimleri gösteriyor. (Fotoğraf: Jing Lu)

Karniyen Pluvial Dönemi sırasında volkanizma ve çevresel değişim arasındaki bağlantıya dair daha fazla kanıt, kesitlerden elde edilen farklı karbon türlerinden geldi. Bu kesitlerin farklı seviyelerindeki karbon bulguları, atmosfere, dört farklı dönemde büyük miktarda karbondioksit salınımı olduğuna işaret ediyor. Son olarak, kesitteki mikrofosiller ve polenler, daha kuru iklimleri tercih eden türlerden, sıcak ve nemli iklimlerde yaşayan türlere geçişi gösterdi.

Bu çalışmada görev alan İngiltere Leedsin Üniversitesi’nden Jeolog Jacopo Dal Corso, volkanik patlamaların atmosfere büyük miktarlarda karbondioksit saldığını bunun da sıcaklıkları artırdığını ve hidrolojik döngüyü yoğunlaştırdığını söylüyor. Yağmurlar sulak ortamları genişletirken, kaplumbağalar, dev amfibiler ve dinozorlar da gelişmeye başladı. Aynı zamanda, nemi seven floranın baskın hale gelmesiyle karasal bitkiler de gelişti.

Karniyen Pluvial Döneminde iklimsel ve çevresel değişimin tetikleyicisinin dört farklı darbe olduğunu belirten Dal Corso, bu darbelerin her birinin büyük volkanik patlamalar ile başladığını söylüyor.

Araştırma ekibi, cıva ve karbon verilerine bakarak, cıvadaki artışın yerel patlamalardan ziyade “küresel karbon döngüsünü etkileyebilecek büyük bir volkanizma kaynağından” meydana geldiğini öne sürüyor. Bu volkanizma muhtemelen, şu anda Britanya Kolumbiyası ve Alaska’da bulunan, Wrangellia Büyük Magmatik Alanında gerçekleşti. Eğer doğruysa, Karniyen Pluvial Döneminde, Wrangellia püskürmesinin tek ve sürekli bir patlamadan ziyade darbeler halinde meydana geldiği anlamına gelir.

Şekil 4. Çalışılan kayaç katmanlarından toplanan polenler, sporlar ve algler, kurak koşullardan daha nemli koşullara geçişi gösteren değişimi ortaya çıkarıyor. (fotoğraf: Peixin Zhang)

İtalya’da Padua Üniversitesi’nde Wrangellia üzerinde çalışmış, ancak bu araştırmaya dahil olmayan bir petrolog (kayaç bilimi) olan Andrea Marzoli, bu çalışmanın “ilk kez Karniyen Pluvial Dönemi’nde cıva ve karbon izotop verilerinin bu kadar iyi korelasyon gösterdiğini” söylüyor. “Yazarlar, volkanizma tarafından meydana gelen küresel iklim değişikliği lehine güçlü bir argüman ortaya koyuyorlar.” Ancak Marzoli, “Wrangellia’nın yaşını bilmediğimiz için Wrangellia ile olan bağlantının hala zayıf” olduğunu belirtiyor.

İrlanda’daki Queen’s University Belfast’ta bu çalışmaya dâhil olmayan bir adli jeolog olan Alastair Ruffell, Wrangellia ve çevresel değişiklikler arasında daha fazla kanıt görmek istediğini söylüyor. Bu çalışma, Karniyen Pluvial Dönemi iklimsel değişimindeki en iyi gerekçeler ile karasal kaynaklardan bazı verileri sunuyor, ancak “bunun gerçekte nasıl olduğunu anlamak için” daha fazla karasal veriye ihtiyaç olduğunu belirtiyor.

İklim değişiklikleri, uyum sağlayamayan canlılar için bir yok oluşa neden oldu ve bu grupların soyu tükendi. Ruffell, dinozorlar gibi hayvanların ve sikadlar gibi bitkilerin “kanatlarda beklediklerini” ve Karniyen Pluvial Dönemi iklimsel değişimine uyum sağlayarak açığa çıktıklarını söylüyor. Yaklaşık 184 milyon yıl önce başlayan benzer bir volkanik aktivite ve çevresel değişim döngüsü, dinozorlar arasında en büyüğü olan uzun boyunlu sauropodların baskın hale gelmesinin yolunu açmış olabilir diye belirtiyor.

Aşağıda makalenin özet kısmının çevirisi var. Eğer orijinal makaleyi okumak ve ileri araştırmalar yapmak isterseniz, yayının linkini sayfa sonunda bulabilirsiniz.

Karniyen Pluvial Dönemi (Geç Triyas) Sırasında Volkanik Kaynaklı Göl Ekosistemi Değişiklikleri**

Geç Triyas Karniyen Pluvial Dönemi (KPD), büyük magmatik alanı Wrangellia’nın büyük ölçekli volkanizmasıyla bağlantılı olarak küresel nem ve sıcaklıkta çarpıcı bir artış gördü. İklim değişiklikleri, karadaki büyük bir biyolojik dönüşümle dinozorların yükselişi ve modern kozalaklı ağaçların açığa çıkması ile çakışıyor. Bununla birlikte, bu olayların ayrıntılı bir karasal kaydının olmaması nedeniyle, KPD’nin farklı neden ve etkilerinin ilişkilendirilmesi henüz sağlanamamıştır. Bu çalışmada, Kuzey Çin’deki Jiyuan Havzası’nın genişletilmiş bir Karniyen gölü dizisinden, volkanizma ve çevresel değişimin multidisipliner bir kaydını sunuyoruz. Yeni U-Pb zirkon tarihleme, yüksek çözünürlüklü kemostratigrafi, palinolojik ve sedimantolojik veriler, bölgedeki karasal koşulların büyük ölçekli volkanizma ile dikkate değer bir uyum içinde olduğunu ortaya koymaktadır. Sedimanter cıva kayıtlarının volkanik patlamalar için bir araç olarak kullanılması ile KPD (yaklaşık 234.0 ila 232.4 milyon yıl) sırasında dört ayrı dönemde patlama ortaya çıkmaktadır. Her püskürme evresi, büyük miktarda, negatif C izotopunun dağılımı ve daha nemli koşullara (hidrofitik bitkilerin artan önemi ile işaretlenmiştir), göl genişlemesi ve ötrofikasyona yönelik büyük iklim değişiklikleri ile ilişkilidir. Sonuçlarımız, büyük volkanik patlamalarının sıradan bir yükseliş ve düşüş dönemi göstermek yerine çoklu, ayrı darbelerde meydana gelebileceğini ve Triyas’ta küresel karbon döngüsünü değiştirme, iklim değişikliğine neden olma ve makroevrimi yönlendirme konusunda güçlü etkiler gösterdiğini ortaya koymaktadır.

Hazırlayan: Aytekin TAN, Paleontolog

*Haber kaynağı: https://www.sciencenews.org/article/volcano-eruptions-rainy-period-earth-climate-dinosaur-friendly

**Orijinal makale: https://doi.org/10.1073/pnas.2109895118